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光纤环形器有什么作用?

关键词:光纤环形器 5G 通信

时间:2021-01-11 10:57:29      来源:网络

在无线接入网中,环形器主要用于基站天线输出信号与输入信号的隔离。环形器、隔离器是 5G 基站中的一个核心器件,随着 5G Massive MIMO 的大量增加,光纤环形器的应用需求量也将大幅增加。

在无线接入网中,环形器主要用于基站天线输出信号与输入信号的隔离。环形器、隔离器是 5G 基站中的一个核心器件,随着 5G Massive MIMO 的大量增加,光纤环形器的应用需求量也将大幅增加。
 
光纤环形器的主要特点是可实现单根光纤上的双向光信号传输。环形器的信号传输方向是不可逆的,一次只能在一个方向上将光信号从一个端口引导到另一个端口,光信号虽然可重定向方向但必须沿着一个方向按顺序通过端口。比如三端口的环形器光信号必须从端口 1 到端口 2,然后传播到端口 3。

如下图所示三端口环形器的原理图,信号若从端口 1 输入,则从端口 2 输出;而信号从端口 2 输入,则将从端口 3 输出,其输出损耗都很小。光从端口 2 输入时,从端口 1 输出时损耗很大,同样光从端口 3 输入时,从端口 1,2 中输出时损耗也很大。

光纤环形器可按端口数量来分类,也可按偏振相关与否来分类。按端口可分为 3 端口,4 端口和 6 端口。其中,3 端口和 4 端口为常见类型。按偏振来分为保偏型环形器(PM)和偏振无关型环形器(PI)。保偏光纤环形器一般应用于保偏领域,如 40Gbps 高速系统或拉曼泵浦应用,双程放大器和 色散补偿器(DCM)。偏振无关型光纤环形器和光纤光栅、其他反射式器件一起,被广泛用于粗波分复用(DWDM)系统、高速系统和双向通信系统。
 
光纤环形器通常应用于无源光网络,(波分复用)WDM 网络,偏振模色散,色散补偿,光分插模块(OADM),光放大器,光时域反射仪(OTDR) )和光纤传感应用等。
 
光纤环形器的应用有几种


图 1  光环形器在传输系统中的基本应用结构


图 2  光环形器在 EDFA 泵浦中的应用


图 3  光环形器和光纤光栅组成的 DWM 解复用结构


图 4  光环形器在色散补偿中的应用

据推测预算,5G 建设周期(2019-2025 年)内,5G 宏基站数量将为 4G 时期的 1.3-1.5 倍,在 2025 年将达 500 万站,国内 5G 基站环形器市场空间有望达到 115 亿元,高峰期市场规模达 30 亿元。光环形器是高级光网络 DWDM 中的一个重要器件,随着基站的大幅增加,环形器也将有巨大的市场空间。

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