6 cose da sapere sui Giunti Rotanti a Fibra Ottica (FORJ)

di Servotecnica

12 Febbraio 2019

6 cose da sapere sui Giunti Rotanti a Fibra Ottica (FORJ)

Il giunto rotante a fibra ottica (FORJ) è l'equivalente ottico dell'anello di contatto elettrico. Permette la trasmissione ininterrotta di un segnale ottico durante la rotazione lungo l'asse della fibra. Il FORJ è ampiamente utilizzato in sistemi di guida missilistica, sistemi robotici, veicoli telecomandati (ROV), sistemi di perforazione petrolifera, sistemi di rilevamento, dispositivi medici (OCT), trasmissione e molte altre applicazioni sul campo in cui un cavo in fibra senza torsione è essenziale.

Tecnologia

Una rapida ricerca brevettuale produce centinaia di invenzioni intorno a giunti rotanti a fibre ottiche a due canali e multicanale. Commercialmente, tuttavia, viene implementato solo un numero limitato di entità di progettazione. In Princetel, utilizziamo le nostre tecnologie proprietarie per facilitare sia i FORJ dual-port (2-channel) che multiport (multi-canale). Offriamo ai nostri clienti una nuova alternativa con prestazioni migliori.

Parametri chiave

L'unica funzione di FORJ è quella di fornire la connessione tra due o più cavi in fibra consentendo al contempo la libera rotazione tra di loro. Pertanto, è di fondamentale importanza garantire che il dispositivo abbia una bassa perdita di inserzione, una piccola variazione della perdita di inserzione (wow) e un'alta perdita di ritorno in dB (una misura che caratterizza la quantità di riflessione generata da un FORJ).

Insertion Loss

La perdita di inserzione di 3 dB equivale alla trasmissione del 50%. I convertitori multimediali più comunemente usati offrono un budget ottico complessivo superiore a 15 dB. Tuttavia, può esserci un numero di connessioni e componenti in fibra tra la coppia di convertitori che ognuno dà origine a perdite. Pertanto, è essenziale mantenere una perdita di inserzione relativamente bassa attraverso giunti rotanti in fibra ottica. La tipica perdita di inserzione del FORJ a canale singolo di Princetel è di 0,5 dB e 3 dB per canali doppi e multipli.

Insertion Loss Variation (wow):

È naturale sperimentare alcune variazioni di perdita mentre il FORJ ruota a causa delle mutevoli condizioni di accoppiamento. Tuttavia, se questa variazione raggiunge un certo livello, il rapporto segnale / rumore degrada. Se wow è fondamentale nella tua applicazione, seleziona i FORJ a canale singolo di Princetel che presentano meno di +/- 0,25 dB wow. Un wow del giunto rotante è anche un indicatore importante sullo stato generale del dispositivo.

Return Loss

tutte le sorgenti laser, in particolare i laser DFB (feedback distribuito), sono sensibili alla riflessione ottica, che causa fluttuazioni spettrali e, successivamente, jitter di potenza. La perdita di ritorno è una misura della quantità di riflessione accumulata in un sistema ottico. Una riflessione di -45 dB equivale a una perdita di ritorno di 45 dB. Mentre è possibile ottenere una perdita di ritorno di 60 dB con fibre monomodali anche per FORJ multi-canale, la cifra tipica per il multimode è di circa 40 dB.

Return Loss di 40 dB è un requisito comune nel settore dei componenti passivi, il FORJ singlemode garantisce tale prestazione. Tutti i FORJ di Princetel soddisfano questo requisito. È possibile fornire figure da 50 dB o anche 60 dB come opzioni standard.

Canale singolo o canali multipli

Il singolo canale FORJ ha una struttura meccanica molto semplice che consente al dispositivo di essere compatto, ad alta velocità, altamente affidabile e di lunga durata. Una singola fibra singlemode, può trasportare decine se non centinaia di canali di dati elettronici. Il costo di un multiplexer e di un FORJ a canale singolo combinati può essere molto più basso di quello di un FORJ a canali multipli senza multiplexer.

Per chi ha decisamente bisogno di FORJ a due canali, Princetel offre un design coassiale per mantenere un pacchetto compatto e buone prestazioni a un costo ragionevole. E non c'è "punto morto" a qualsiasi angolo di rotazione.

È necessaria una struttura meccanica molto più complessa per i FORJ multicanale . Il dispositivo richiede anche un accurato allineamento ottico per mantenere buone prestazioni in tutte e tre le aree chiave sopra menzionate. Un allineamento inadeguato o un design ottico inadeguato non solo comprometteranno le prestazioni ottiche chiave, ma creerà anche potenziali nuovi problemi quali perdita ad alta lunghezza d'onda, alto PDL (perdita dipendente dalla polarizzazione), alta PMD (dispersione della modalità di polarizzazione) e crosstalk elevato (vedere ulteriore discussione in basso). Il design multicanale proprietario di Princetel consente di contare fino a 12 canali standard e dozzine di soluzioni personalizzate.

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