Введение в применениеОптическая передача радиочастотРадиочастотная связь по оптоволокну
В последние десятилетия микроволновая связь и оптическая телекоммуникационная технология быстро развивались. Обе технологии достигли большого прогресса в своих областях, а также привели к быстрому развитию услуг мобильной связи и передачи данных, что принесло большое удобство в жизнь людей. Две технологии микроволновой связи и фотоэлектрической связи имеют свои собственные преимущества, но они также имеют некоторые недостатки, которые невозможно преодолеть. Фотоэлектрическая передача требует физической сети, и есть некоторые недостатки в гибкости, быстрой сети и мобильности конструкции. Микроволновая связь имеет некоторые недостатки в передаче на большие расстояния и большой емкости, а микроволны нуждаются в частом релейном усилении и повторной передаче, а полоса пропускания передачи ограничена несущей частотой. Это привело к интеграции микроволновой и оптоволоконной технологии передачи, то есть технологии радио по волокну (ROF), которую часто называютРадиочастотная связь по оптоволокну, или радиочастотная технология дистанционного управления. Наиболее широко используемой областью технологии RF over Fiber является область оптоволоконной связи, включая мобильные базовые станции, распределенные системы, беспроводную широкополосную связь, кабельное телевидение, частные сетевые коммуникации и так далее. В последние годы, с ростом микроволновой фотоники, технология RF over Fiber широко используется в микроволновых фотонных радарах, связи БПЛА, астрономических исследованиях и других областях. В соответствии с различными типами лазерной модуляции лазерную связь можно разделить на внутреннюю модуляцию и внешнюю модуляцию, обычно используется внешняя модуляция, а в этой статье описывается RF over Fiber на основе внешней лазерной модуляции. Связи RF over Fiber в основном состоят из оптического приемопередатчика, передачи иРОФ-ссылки, как показано на следующем рисунке:
Краткое введение в световую часть. LD обычно используетсяDFB-лазеры(тип распределенной обратной связи), которые используются для приложений с низким уровнем шума и высоким динамическим диапазоном, а лазеры FP (типа Фабри-Перо) используются для менее требовательных приложений. Наиболее часто используемые длины волн — 1064 нм и 1550 нм. PD — этофотодетектор, а на другом конце оптоволоконной линии свет обнаруживается PIN-фотодиодом приемника, который преобразует свет в электрический сигнал, а затем в знакомый этап электрической обработки. Оптическое волокно, используемое для промежуточного соединения, обычно является одномодовым и многомодовым оптоволокном. Одномодовое волокно обычно используется в магистральной сети из-за его низкой дисперсии и низких потерь. Многомодовое волокно имеет определенное применение в локальных сетях, поскольку оно дешево в производстве и может одновременно обеспечивать несколько передач. Затухание оптического сигнала в волокне очень мало, всего ~0,25 дБ/км при 1550 нм.
Исходя из характеристик линейной передачи и оптической передачи, линии связи ROF имеют следующие технические преимущества:
• Очень низкие потери, затухание волокна менее 0,4 дБ/км
• Сверхширокополосная передача по оптоволокну, потери в оптоволокне не зависят от частоты
• Связь с более высокой пропускной способностью сигнала/шириной полосы пропускания до 110 ГГц • Устойчивость к электромагнитным помехам (EMI) (неблагоприятные погодные условия не влияют на сигнал)
• Более низкая стоимость за метр. • Волокно более гибкое и легкое, его вес составляет около 1/25 от волновода и 1/10 от коаксиального кабеля.
• Простая и гибкая компоновка электрооптических модуляторов (для медицинских и механических систем визуализации)
Время публикации: 11 марта 2025 г.