Введение в применениеоптическая передача радиочастотРадиочастотная связь по оптоволокну
В последние десятилетия технологии микроволновой связи и оптической связи стремительно развивались. Обе технологии достигли значительного прогресса в своих областях, а также привели к стремительному развитию мобильной связи и услуг передачи данных, значительно упростив жизнь людей. Эти две технологии – микроволновая и фотоэлектрическая – обладают своими преимуществами, но также имеют и ряд труднопреодолимых недостатков. Фотоэлектрическая передача требует физической сети, что ограничивает гибкость, скорость и мобильность конструкции. Микроволновая связь имеет ряд недостатков, связанных с передачей на большие расстояния и высокой пропускной способностью, а микроволновая связь требует частого усиления и повторной передачи, а полоса пропускания ограничена несущей частотой. Это привело к интеграции микроволновых и оптоволоконных технологий передачи, то есть технологии радиопередачи по оптоволокну (ROF), которую часто называют…Радиочастотная связь по оптоволокну, или технология радиочастотного дистанционного управления. Наиболее широко используемой областью применения технологии RF over Fiber является оптоволоконная связь, включая мобильные базовые станции, распределенные системы, беспроводную широкополосную связь, кабельное телевидение, частные сети связи и так далее. В последние годы, с развитием микроволновой фотоники, технология RF over Fiber широко используется в микроволновых фотонных радарах, связи беспилотных летательных аппаратов, астрономических исследованиях и других областях. В зависимости от различных типов лазерной модуляции лазерная связь может быть разделена на внутреннюю и внешнюю модуляцию. Наиболее распространенной является внешняя модуляция, а в данной статье описывается технология RF over Fiber, основанная на внешней лазерной модуляции. Радиочастотные линии связи по оптоволокну в основном состоят из оптического приемопередатчика, передающего устройства иРОФ-ссылки, как показано на следующем рисунке:
Краткое введение в тему света. LD обычно используетсяDFB-лазеры(типа с распределённой обратной связью), которые используются для малошумных приложений с широким динамическим диапазоном, а лазеры типа Фабри-Перо (FP) используются для менее требовательных приложений. Наиболее часто используемые длины волн — 1064 нм и 1550 нм. PD — этофотодетекторНа другом конце оптоволоконной линии свет детектируется PIN-фотодиодом приёмника, который преобразует свет в электрический сигнал, а затем подвергает его стандартной электрической обработке. Оптическое волокно, используемое для промежуточного соединения, обычно является одномодовым или многомодовым. Одномодовое волокно широко используется в магистральных сетях благодаря низкой дисперсии и малым потерям. Многомодовое волокно находит определённое применение в локальных сетях благодаря своей дешевизне и возможности одновременной передачи нескольких сигналов. Затухание оптического сигнала в волокне очень мало, всего ~0,25 дБ/км на длине волны 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 волокне не зависят от частоты
• Канал с более высокой пропускной способностью сигнала/полосой пропускания до 110 ГГц • Устойчивость к электромагнитным помехам (ЭМП) (неблагоприятные погодные условия не влияют на сигнал)
• Более низкая стоимость за метр. • Оптоволокно более гибкое и легкое, весит примерно 1/25 волновода и 1/10 коаксиального кабеля.
• Простое и гибкое размещение электрооптических модуляторов (для медицинских и механических систем визуализации)
Время публикации: 11 марта 2025 г.