Составоптические устройства связи
Система связи, в которой в качестве сигнала используется световая волна, а в качестве среды передачи используется оптоволокно, называется оптоволоконной системой связи. Преимущества оптоволоконной связи по сравнению с традиционной кабельной и беспроводной связью: большая пропускная способность, низкие потери при передаче, высокая степень защиты от электромагнитных помех, высокая конфиденциальность. В качестве среды передачи оптоволокна используется диоксид кремния с высокой емкостью. Кроме того, оптоволокно обладает такими преимуществами, как компактность, малый вес и низкая стоимость по сравнению с кабелем.
На следующей диаграмме показаны компоненты простой фотонной интегральной схемы:лазер, оптическое устройство повторного использования и демультиплексирования,фотодетекторимодулятор.
Базовая структура двунаправленной оптоволоконной системы связи включает в себя: электрический передатчик, оптический передатчик, передающее волокно, оптический приемник и электрический приемник.
Высокоскоростной электрический сигнал кодируется электрическим передатчиком в оптический передатчик, преобразуется в оптические сигналы с помощью электрооптических устройств, таких как лазерное устройство (ЛУ), а затем подается в передающее волокно.
После передачи оптического сигнала на большие расстояния по одномодовому волокну, усилитель на основе эрбиевого волокна может быть использован для усиления оптического сигнала и продолжения передачи. После оптического приёмника оптический сигнал преобразуется в электрический с помощью фотодиода и других устройств, а затем принимается электрическим приёмником посредством последующей электрической обработки. Процесс передачи и приёма сигналов в обратном направлении аналогичен.
Для достижения стандартизации оборудования в канале связи оптический передатчик и оптический приемник, находящиеся в одном месте, постепенно интегрируются в оптический приемопередатчик.
ВысокоскоростнойОптический приемопередающий модульсостоит из приемного оптического узла (ROSA); передающего оптического узла (TOSA), представленного активными оптическими устройствами, пассивными устройствами, функциональными схемами и компонентами фотоэлектрического интерфейса, которые упакованы в корпус. ROSA и TOSA упакованы в корпус из лазеров, фотодетекторов и т. д. в виде оптических чипов.
Столкнувшись с физическими ограничениями и техническими проблемами, возникшими в процессе развития микроэлектроники, люди начали использовать фотоны в качестве носителей информации для достижения большей пропускной способности, более высокой скорости, меньшего энергопотребления и меньшей задержки в фотонных интегральных схемах (ФИС). Важной целью фотонных интегральных схем является реализация интеграции функций генерации света, связи, модуляции, фильтрации, передачи, обнаружения и так далее. Изначально движущей силой фотонных интегральных схем была передача данных, а затем они получили значительное развитие в микроволновой фотонике, квантовой обработке информации, нелинейной оптике, датчиках, лидарах и других областях.
Время публикации: 20 августа 2024 г.