در قلمرو ارتباطات نوری و فناوری لیزر ، مسئله بازتاب پشتی یک چالش مداوم است که می تواند عملکرد سیستم را به میزان قابل توجهی تخریب کند. من به عنوان تأمین کننده پیشرو در جداکننده های فضای آزاد ، اغلب در مورد چگونگی جلوگیری از بازتاب این دستگاه ها از من سؤال می شود. در این وبلاگ ، من به اصول علمی پشت عملکرد جداکننده های فضای آزاد می پردازم و نحوه محافظت از سیستم های نوری را از اثرات مضر بازتاب پشتی توضیح می دهم.
درک پشت - بازتاب در سیستم های نوری
عقب - بازتاب زمانی اتفاق می افتد که بخشی از نور که در یک سیستم نوری حرکت می کند به سمت منبع بازگردد. این می تواند در رابط های مختلف ، مانند فیبر انتهای - صورت ، اجزای نوری یا حتی به دلیل پراکندگی در محیط اتفاق بیفتد. در سیستم های لیزر ، نور منعکس شده می تواند باعث ایجاد مشکلات زیادی شود. این می تواند سر و صدا را معرفی کند ، باعث نوسانات در قدرت خروجی لیزر شود و حتی منجر به بی ثباتی یا آسیب لیزر شود. در سیستم های ارتباطی نوری ، بازتاب پشت - بازتاب می تواند سیگنال منتقل شده را تحریف کند ، نسبت سیگنال - به - را کاهش داده و فاصله انتقال کلی و میزان داده را محدود کند.
مبانی انزوانان فضای آزاد
جداکننده فضای آزاد وسیله ای نوری است که به نور اجازه می دهد در حالی که آن را در جهت مخالف مسدود می کند ، از یک جهت عبور کند. این مبتنی بر اصل غیر متقابل است ، به این معنی که خواص نوری دستگاه برای مسافرت سبک در جهت های رو به جلو و عقب متفاوت است. اجزای اصلی یک جداکننده فضای آزاد به طور معمول شامل قطبش ، روتاتور فارادی و آنالایزر است.
قطبش دهنده
قطبی کننده اولین مؤلفه در جداکننده است. این فقط اجازه می دهد تا نور با یک جهت قطبی سازی خاص از آن عبور کند. هنگامی که نور غیر قطبی وارد قطبش می شود ، تمام نور را به جز مؤلفه ای که در جهت مورد نظر قطبی شده است ، فیلتر می کند. به عنوان مثال ، اگر قطبشگر برای عبور از نور قطبی به صورت افقی تنظیم شود ، فقط جزء قطبی افقی نور حادثه منتقل می شود ، در حالی که مؤلفه قطبی عمودی مسدود می شود.
فارادی روتاتور
روتاتور فارادی قلب جداکننده است. این ماده از ماده ای با اثر فارادی قوی مانند تربیم - گالیم - گارنت (TGG) ساخته شده است. هنگامی که یک میدان مغناطیسی به روتاتور فارادی اعمال می شود ، صفحه قطبی شدن نور که از آن عبور می کند می چرخد. مقدار چرخش متناسب با استحکام میدان مغناطیسی و طول موادی است که نور از آن عبور می کند. در یک جداکننده چاه ، روتاتور Faraday پیکربندی شده است تا صفحه قطبی سازی نور را 45 درجه بچرخاند.
تحلیل کننده
آنالایزر آخرین مؤلفه در انزوا است. این شبیه به قطبشگر است ، اما محور قطبش آن در زاویه ای نسبت به قطبش قرار دارد. در یک جداکننده معمولی ، آنالایزر با زاویه 45 درجه نسبت به قطبش تنظیم می شود.
چگونه جداکننده های فضای آزاد از بازتاب جلوگیری می کنند
بیایید عملکرد یک جداکننده فضای آزاد را در هر دو جهت رو به جلو و عقب در نظر بگیریم تا درک کنیم که چگونه از بازگشت به عقب جلوگیری می کند - بازتاب.
جهت رو به جلو
هنگامی که نور در جهت رو به جلو وارد جداکننده می شود ، ابتدا از طریق قطبشگر عبور می کند. همانطور که قبلاً ذکر شد ، قطبی کننده فقط به نور با جهت قطبش خاص اجازه می دهد تا عبور کند. این نور قطبی سپس وارد روتاتور فارادی می شود. روتاتور فارادی صفحه قطبی سازی نور را 45 درجه می چرخاند. هنگامی که نور چرخان به آنالایزر می رسد ، از آنجا که آنالایزر در زاویه 45 درجه نسبت به قطبش قرار دارد ، نور چرخان قادر به عبور از آنالایزر با حداقل از دست دادن است. بنابراین ، در جهت رو به جلو ، جداکننده به عنوان یک محیط شفاف عمل می کند و به نور اجازه می دهد تا از طریق کارآمد عبور کند.
جهت عقب
حال ، بیایید در نظر بگیریم که چه اتفاقی می افتد وقتی که نور سعی می کند در جهت عقب حرکت کند. هنگامی که نور منعکس شده از طرف آنالایزر وارد جداکننده می شود ، ابتدا از طریق آنالایزر عبور می کند. جهت قطبش این پشت - نور منعکس شده همان قطبش خروجی جداکننده در جهت رو به جلو است. با گذشت دوباره نور از روتاتور فارادی ، اثر فارادی باعث می شود که هواپیمای قطبش با 45 درجه دیگر در همان جهت بچرخد (به دلیل عدم متقابل اثر فارادی). بنابراین ، در کل ، صفحه قطبی سازی پشت - نور منعکس شده توسط 90 درجه نسبت به جهت قطبش نور که اجازه داده شده از قطبش در جهت رو به جلو عبور می کند ، چرخانده می شود. هنگامی که این چراغ چرخشی 90 درجه به قطبش می رسد ، مسدود می شود زیرا قطبش فقط اجازه می دهد تا با جهت قطبش اصلی ، نور را عبور دهد. بنابراین ، جداکننده به طور موثری نور منعکس شده را مسدود می کند.
انواع جداکننده های فضای آزاد و کاربردهای آنها
انواع مختلفی از جداکننده های فضای آزاد در دسترس است که هر یک برای پاسخگویی به نیازهای خاص برنامه طراحی شده اند.
جداسازی نوری فضای آزاد دو مرحله بالا
درجداسازی نوری فضای آزاد دو مرحله بالابرای تأمین سطح انزوا بسیار بالایی طراحی شده است. این شامل دو مرحله از اجزای جداکننده است که باعث افزایش بیشتر توانایی مسدود کردن برای نور منعکس شده می شود. این نوع جداکننده اغلب در سیستم های لیزر با قدرت بالا استفاده می شود که حتی مقدار کمی از پشت نیز می تواند باعث مشکلات قابل توجهی شود. به عنوان مثال ، در برنامه های برش و جوشکاری لیزر ، از لیزرهای با قدرت بالا استفاده می شود ، و هرگونه بازتاب می تواند به منبع لیزر آسیب برساند یا بر کیفیت فرآیند برش یا جوش تأثیر بگذارد. جداکننده دو مرحله ای تضمین می کند که سیستم لیزر از بازتاب عقب محافظت می شود و امکان عملکرد پایدار و قابل اعتماد را فراهم می کند.
جداکننده دوتایی برای فرستنده
درجداکننده دوتایی برای فرستندهبه طور خاص برای استفاده در گیرنده های نوری طراحی شده است. فرستنده های نوری به طور گسترده در شبکه های ارتباطی داده ، مانند شبکه های محلی فیبر - نوری (LAN) و مراکز داده استفاده می شوند. در این برنامه ها ، انزوا به جلوگیری از بازتاب پشتی از تخریب سیگنال منتقل شده کمک می کند. طراحی دوتایی - Opto ، انزوا و محافظت اضافی را فراهم می کند ، و اطمینان می دهد که فرستنده می تواند با نرخ داده های بالا و در مسافت های طولانی و بدون تداخل از نور منعکس شده عمل کند.
1310nm 1330nm INSOLATOR فضای آزاد
در1310nm 1330nm INSOLATOR فضای آزادبرای استفاده در باندهای طول موج 1310nm و 1330nm ، که معمولاً در سیستم های ارتباطی نوری استفاده می شوند ، بهینه شده است. این طول موجها بخشی از پنجره های کم از دست رفته در الیاف نوری هستند و آنها را برای انتقال مسافت طولانی ایده آل می کند. جداکننده به گونه ای طراحی شده است که در این طول موجهای خاص ، جداسازی بالا و از دست دادن کم درج را فراهم می کند و از انتقال سیگنال کارآمد و قابل اطمینان اطمینان می دهد.
پایان
در پایان ، جداکننده های فضای آزاد نقش مهمی در جلوگیری از بازگشت به عقب در سیستم های نوری دارند. آنها با استفاده از اصل غیر متقابل و اثر فارادی ، قادر به اجازه دادن نور در یک جهت هستند در حالی که به طور مؤثر آن را در جهت مخالف مسدود می کنند. انواع مختلفی از جداکننده های فضای آزاد ، مانند جداسازی نوری فضای آزاد دو برابر جداسازی ، جداکننده دوتایی برای فرستنده ، و جداکننده فضای آزاد 1310 نانومتری 1310 نانومتری ، برای تأمین نیازهای متنوع برنامه های مختلف در دسترس هستند.
اگر در بازار جداکننده های فضای آزاد با کیفیت بالا هستید یا در مورد چگونگی بهره مندی از این دستگاه ها می توانند از سیستم نوری شما بهره مند شوند ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای تهیه و بحث بیشتر با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده است تا در یافتن مناسب ترین راه حل جداکننده برای نیازهای خاص شما به شما کمک کند.
منابع
- هچ ، یوجین. "اپتیک." آدیسون - وسلی ، 2002.
- صالح ، بهااااااااااااا و تیچ ، مالوین کارل. "اصول فوتونیک." ویلی ، 2007.