составоптические коммуникационные устройства
Система связи, использующая световую волну в качестве сигнала и оптическое волокно в качестве среды передачи, называется системой оптической волоконной связи. Преимущества оптической волоконной связи по сравнению с традиционной кабельной и беспроводной связью заключаются в следующем: большая пропускная способность, низкие потери при передаче, высокая устойчивость к электромагнитным помехам, высокая конфиденциальность, а также использование в качестве сырья для оптического волокна диоксида кремния с его обильными запасами. Кроме того, оптическое волокно обладает преимуществами малых размеров, малого веса и низкой стоимости по сравнению с кабелем.
На следующей схеме показаны компоненты простой фотонной интегральной схемы:лазерустройство для повторного использования оптических данных и демультиплексирования.фотодетекторимодулятор.
Базовая структура системы двунаправленной связи на основе оптического волокна включает в себя: электрический передатчик, оптический передатчик, передающее волокно, оптический приемник и электрический приемник.
Высокоскоростной электрический сигнал кодируется электрическим передатчиком и передается на оптический передатчик, преобразуется в оптические сигналы электрооптическими устройствами, такими как лазерные диоды (ЛД), а затем передается по передающему волокну.
После передачи оптического сигнала на большие расстояния по одномодовому волокну, для усиления оптического сигнала и продолжения передачи может использоваться волоконный усилитель, легированный эрбием. После приемного конца оптический сигнал преобразуется в электрический сигнал с помощью фотодиода и других устройств, а затем сигнал принимается электрическим приемником посредством последующей электрической обработки. Процесс передачи и приема сигналов в обратном направлении аналогичен.
Для достижения стандартизации оборудования в линии связи оптический передатчик и оптический приемник, расположенные в одном месте, постепенно интегрируются в оптический приемопередатчик.
высокоскоростнойОптический приемопередающий модульОн состоит из оптического блока приемника (ROSA) и оптического блока передатчика (TOSA), в которые упакованы активные оптические устройства, пассивные устройства, функциональные схемы и фотоэлектрические интерфейсные компоненты. В ROSA и TOSA упакованы лазеры, фотодетекторы и т. д. в виде оптических чипов.
В условиях физических ограничений и технических проблем, возникающих при развитии микроэлектроники, начали использовать фотоны в качестве носителей информации для достижения большей полосы пропускания, более высокой скорости, меньшего энергопотребления и меньшей задержки в фотонных интегральных схемах (ФИС). Важной целью фотонных интегральных схем является интеграция функций генерации света, связи, модуляции, фильтрации, передачи, обнаружения и т. д. Первоначальным движущим фактором развития фотонных интегральных схем стала передача данных, после чего они получили широкое развитие в микроволновой фотонике, квантовой обработке информации, нелинейной оптике, датчиках, лидарах и других областях.
Дата публикации: 20 августа 2024 г.