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光网络 - 设备
在本章中，我们将讨论光器件的各个组成部分。
隔离器
隔离器是一种非互易器件，它允许光沿一个方向通过光纤，并在相反方向提供非常高的衰减。隔离器需要在光学系统中防止不希望的反射，反射回光纤并扰乱激光器的工作（产生噪声）。在制造隔离器时使用“法拉第效应”，它是偏振相关的。
隔离器由光偏振器、分析器和法拉第旋转器构成。光信号穿过与入射偏振态平行的偏振器。法拉第旋转器将光信号的偏振旋转 45 度。
然后，信号穿过分析器，分析器相对于输入偏振器定向 45 度。隔离器使光信号从左到右通过，并将其偏振改变 45 度，并产生大约 2 dB 的损耗。
环行器
环行器是微光学器件，可用于任意数量的端口，但是，通常使用 3 端口/4 端口环行器。它具有相对较低的端口到端口损耗，为 0.5 dB 至 1.5 dB。
上图显示了环行器的基本功能。进入任何特定端口（例如端口 1）的光在环行器周围传播并在下一个端口（例如端口 2）处退出。进入端口 2 的光在端口 3 处离开，依此类推。该器件围绕圆形对称操作。环行器是微光学器件，可以制造任意数量的端口。但是，3 端口和 4 端口环行器非常常见。环行器的损耗非常低。典型的端口到端口损耗约为 0.5 到 1.5 dB。
分束器和耦合器
耦合器和分束器用于组合光信号和/或分割光信号。绝大多数单模光耦合器采用谐振耦合原理。两个 SM 光纤纤芯平行放置并彼此靠近。光功率通过电磁波感应从一个纤芯转移到另一个纤芯，然后再返回。功率耦合取决于耦合段的长度。
三个重要的特性是：
回波损耗 - 反射和丢失的功率量。
插入损耗 - 信号在通过器件的总传输过程中损失的量。
过量损耗 - 器件在理论损耗之上的额外损耗。
耦合器类型
- Y 型耦合器
- 星形耦合器
- 熔接光纤
- 混合板
- 平面（自由空间）
- 3 dB 耦合器
- 分束器
滤波器
滤波器用于从许多信号中选择传输路径和接收器中的信号。光栅是滤波器。开关、调制器、AWG、复用器等被认为是滤波器的类型。
以下是滤波器的类型：
- 法布里-珀罗
- 可调谐滤波器
- 光纤布拉格光栅滤波器
滤波器用于 LED 前面以缩小线宽，然后再进行传输。滤波器在 WDM 网络中非常有用，用于：
放置在非相干接收器前面的滤波器可用于从许多到达的信号中选择特定信号。
建议使用滤波器来控制信号在网络中通过哪条路径的 WDM 网络。
光纤布拉格光栅是通信领域中最重要的光学滤波器。
调制器
调制器由一种材料组成，该材料在电场或磁场的影响下会改变其光学特性。通常使用三种方法：
- 电光和磁光效应
- 电吸收效应
- 声光调制器
由于机械振动，材料的折射率发生变化。声光调制器使用非常高频率的声音。通过控制声音的强度，我们可以控制偏转的光量，从而构建调制器。
以下是一些优点：
它们可以处理相当高的功率。
折射的光量与声波的强度成线性比例。
它们可以同时调制不同的波长。
光ADM
光学滤波器用于从到达光纤上的多个波长中隔离或滤除所需的波长。一旦波长被滤除，就可以在光纤上添加或插入使用相同波长的另一个信道，因为它离开 OADM。
一个简单的 ADM 只有 4 个输入和输出信道，每个信道有 4 个波长。在 OADM 中，波长可能会被放大、均衡或进一步处理。OADM 使用光交叉连接将波长从输入光纤排列到输出光纤。
光交叉连接
光交叉连接可以接收 4 根输入光纤，每根光纤承载 4 个波长，并将 16 个波长重新排列到 4 根输出光纤上。OXC 内部的简单转发器会将其中一个波长切换到可用的信道。
