Вступ до застосування оптичної передачі радіочастот через оптоволоконне волокно

Вступ до застосуванняОптична передача радіочастотРадіочастотний сигнал через оптоволоконний зв'язок

Протягом останніх десятиліть технології мікрохвильового зв'язку та оптичного телекомунікацій стрімко розвивалися. Обидві технології досягли значного прогресу у своїх відповідних галузях, а також призвели до швидкого розвитку мобільного зв'язку та послуг передачі даних, що принесло велику зручність у життя людей. Дві технології – мікрохвильовий зв'язок та фотоелектричний зв'язок – мають свої переваги, але також мають деякі недоліки, які неможливо подолати. Фотоелектрична передача вимагає фізичного мережевого зв'язку, а також є деякі недоліки в гнучкості, швидкості мережевого зв'язку та мобільності конструкції. Мікрохвильовий зв'язок має деякі недоліки в передачі на великі відстані та великій ємності, а також потребує частого ретрансляційного посилення та ретрансляції, а пропускна здатність передачі обмежена несучою частотою. Це призвело до інтеграції технології мікрохвильової та оптичної волоконної передачі, тобто технології радіопоперечного оптоволоконного зв'язку (ROF), яку часто називаютьРадіочастотний сигнал через оптоволоконний зв'язок, або радіочастотна дистанційна технологія. Найбільш широко використовуваною галуззю технології радіочастотного зв'язку по оптоволоконному зв'язку є галузь волоконно-оптичного зв'язку, включаючи мобільні базові станції, розподілені системи, бездротовий широкосмуговий зв'язок, кабельне телебачення, зв'язок у приватних мережах тощо. В останні роки, з розвитком мікрохвильової фотоніки, технологія радіочастотного зв'язку по оптоволоконному зв'язку широко використовується в мікрохвильових фотонних радарах, зв'язку безпілотних літальних апаратів, астрономічних дослідженнях та інших галузях. Залежно від різних типів лазерної модуляції, лазерний зв'язок можна розділити на внутрішню модуляцію та зовнішню модуляцію, найчастіше використовується зовнішня модуляція, а в цій статті описано радіочастотний зв'язок по оптоволоконному зв'язку на основі зовнішньої лазерної модуляції. З'єднання радіочастотного зв'язку по оптоволоконному зв'язку в основному складаються з оптичного приймача, передавального пристрою та...Посилання ROF, як показано на наступному рисунку:

Короткий вступ до світлової частини. LD зазвичай використовуєтьсяDFB-лазери(типу з розподіленим зворотним зв'язком), які використовуються для низького рівня шуму та застосування з високим динамічним діапазоном, а лазери FP (типу Фабрі-Перо) використовуються для менш вимогливих застосувань. Найчастіше використовувані довжини хвиль - 1064 нм та 1550 нм. PD - цефотодетектор, а на іншому кінці оптоволоконного з'єднання світло виявляється PIN-фотодіодом приймача, який перетворює світло на електричний сигнал, а потім на звичний етап електричної обробки. Оптичне волокно, що використовується для проміжного з'єднання, зазвичай є одномодовим та багатомодовим оптичним волокном. Одномодове волокно зазвичай використовується в магістральній мережі через його низьку дисперсію та низькі втрати. Багатомодове волокно має певне застосування в локальних мережах, оскільки воно дешеве у виробництві та може одночасно обслуговувати кілька передач. Загасання оптичного сигналу у волокні дуже мале, лише ~0,25 дБ/км при 1550 нм.

Виходячи з характеристик лінійної та оптичної передачі, канали ROF мають такі технічні переваги:

• Дуже низькі втрати, затухання у волокні менше 0,4 дБ/км

• Надширокосмугова передача в оптоволоконному волокні, втрати в оптоволоконному волокні не залежать від частоти

• З'єднання з вищою пропускною здатністю/смугою пропускання сигналу до 110 ГГц • Стійкість до електромагнітних перешкод (EMI) (несприятливі погодні умови не впливають на сигнал)

• Нижча вартість за метр • Оптоволокно гнучкіше та легше, важить приблизно 1/25 хвилеводу та 1/10 коаксіального кабелю

• Легке та гнучке розташування електрооптичних модуляторів (для медичних та механічних систем візуалізації)