Складоптичні комунікаційні пристрої
Система зв'язку, в якій як сигнал використовується світлова хвиля, а як середовище передачі — оптичне волокно, називається волоконно-оптичною системою зв'язку. Переваги волоконно-оптичного зв'язку порівняно з традиційним кабельним та бездротовим зв'язком: велика пропускна здатність, низькі втрати при передачі, висока стійкість до електромагнітних перешкод, висока конфіденційність, а сировиною для волоконно-оптичного середовища передачі є діоксид кремнію з великою кількістю енергії. Крім того, оптичне волокно має переваги малого розміру, легкої ваги та низької вартості порівняно з кабелем.
На наступній діаграмі показано компоненти простої фотонної інтегральної схеми:лазер, пристрій оптичного повторного використання та демультиплексування,фотодетекторімодулятор.
Основна структура волоконно-оптичної двонаправленої системи зв'язку включає: електричний передавач, оптичний передавач, передавальний оптоволоконний пристрій, оптичний приймач та електричний приймач.
Високошвидкісний електричний сигнал кодується електричним передавачем до оптичного передавача, перетворюється на оптичні сигнали електрооптичними пристроями, такими як лазерний пристрій (LD), а потім подається на передавальний оптоволоконний канал.
Після передачі оптичного сигналу на великі відстані через одномодове волокно, для посилення оптичного сигналу та продовження передачі може бути використаний волоконний підсилювач, легований ербієм. Після оптичного приймача оптичний сигнал перетворюється на електричний сигнал за допомогою фотодіодисперсійного детектора та інших пристроїв, а сигнал приймається електричним приймачем шляхом подальшої електричної обробки. Процес надсилання та прийому сигналів у зворотному напрямку є таким самим.
Для досягнення стандартизації обладнання в каналі зв'язку оптичний передавач та оптичний приймач, розташовані в одному місці, поступово інтегруються в оптичний приймач-передавач.
ВисокошвидкіснийМодуль оптичного приймачаскладається з оптичного підвузла приймача (ROSA; оптичного підвузла передавача (TOSA), представленого активними оптичними пристроями, пасивними пристроями, функціональними схемами та компонентами фотоелектричного інтерфейсу, що знаходяться в корпусі. ROSA та TOSA виконані у вигляді лазерів, фотодетекторів тощо у вигляді оптичних чіпів.
Зіткнувшись із фізичними труднощами та технічними труднощами, що виникли в розвитку мікроелектронних технологій, люди почали використовувати фотони як носії інформації для досягнення більшої пропускної здатності, вищої швидкості, меншого енергоспоживання та меншої затримки фотонної інтегрованої схеми (PIC). Важливою метою фотонної інтегрованої схеми є реалізація інтеграції функцій генерації світла, зв'язку, модуляції, фільтрації, передачі, детектування тощо. Початковою рушійною силою фотонних інтегральних схем є передача даних, а потім вона отримала значний розвиток у мікрохвильовій фотоніці, квантовій обробці інформації, нелінійній оптиці, сенсорах, лідарі та інших галузях.
Час публікації: 20 серпня 2024 р.