Радиоталшықты-оптикалық жүйеге кіріспе

Радиоталшықты-оптикалық жүйеге кіріспе

Талшықты-оптикалық радиожиілікмикротолқынды фотониканың маңызды қолданылу салаларының бірі болып табылады және микротолқынды фотондық радар, астрономиялық радиотелефото және пилотсыз ұшу аппараттарымен байланыс сияқты озық салаларда теңдессіз артықшылықтарды көрсетеді.

Талшықты-оптикалық байланыс арқылы радиожиілікROF сілтемесінегізінен оптикалық таратқыштардан, оптикалық қабылдағыштардан және оптикалық кабельдерден тұрады. 1-суретте көрсетілгендей.

Оптикалық таратқыштар: Таратылған кері байланыс лазерлері (DFB лазері) төмен шуыл және жоғары динамикалық диапазондағы қолданбаларда қолданылады, ал FP лазерлері төмен талаптары бар қолданбаларда қолданылады. Бұл лазерлердің толқын ұзындығы 1310 нм немесе 1550 нм.

Оптикалық қабылдағыш: Оптикалық талшықты байланыстың екінші ұшында жарық қабылдағыштың PIN фотодиоды арқылы анықталады, ол жарықты қайтадан токқа айналдырады.

Оптикалық кабельдер: Көп режимді талшықтардан айырмашылығы, бір режимді талшықтар төмен дисперсиясы мен төмен шығынына байланысты сызықтық байланыстарда қолданылады. 1310 нм толқын ұзындығында оптикалық талшықтағы оптикалық сигналдың әлсіреуі 0,4 дБ/км-ден аз. 1550 нм-де ол 0,25 дБ/км-ден аз.

ROF байланысы сызықтық беру жүйесі болып табылады. Сызықтық беру мен оптикалық берудің сипаттамаларына сүйене отырып, ROF байланысы келесі техникалық артықшылықтарға ие:

• Өте төмен шығын, талшықты әлсіреу 0,4 дБ/км-ден аз

• Оптикалық талшықты ультраөткізгіштік беріліс, оптикалық талшықтың жоғалуы жиілікке тәуелсіз

Байланыстың сигнал өткізу қабілеті/өткізу қабілеті жоғары, тұрақты жиіліктен 40 ГГц-ке дейін

• Антиэлектромагниттік кедергі (ЭМИ) (жаман ауа райында сигналға әсер етпейді)

• Бір метрге шаққандағы төмен баға • Оптикалық талшықтар икемді және жеңіл, салмағы толқын өткізгіштердің шамамен 1/25 және коаксиалды кабельдердің 1/10 бөлігін құрайды

• Ыңғайлы және икемді орналасу (медициналық және механикалық бейнелеу жүйелері үшін)

Оптикалық таратқыштың құрамына сәйкес, талшықты-оптикалық жүйе екі түрге бөлінеді: тікелей модуляция және сыртқы модуляция. Тікелей модуляцияланған талшықты-оптикалық жүйенің оптикалық таратқышы төмен баға, шағын өлшем және оңай интеграциялау артықшылықтарына ие және кеңінен қолданылған тікелей модуляцияланған DFB лазерін қабылдайды. Дегенмен, тікелей модуляцияланған DFB лазерлік чипімен шектелгендіктен, талшықты-оптикалық тікелей модуляцияланған RF тек 20 ГГц-тен төмен жиілік диапазонында қолданыла алады. Тікелей модуляциямен салыстырғанда, талшықты-оптикалық таратқыштың сыртқы модуляцияланған RF бір жиілікті DFB лазерінен және электрооптикалық модулятордан тұрады. Электроптикалық модулятор технологиясының жетілуіне байланысты, талшықты-оптикалық сыртқы модуляцияланған RF жүйесі 40 ГГц-тен жоғары жиілік диапазонында қолданыла алады. Дегенмен, қосылғандықтан...электрооптикалық модулятор, жүйе күрделірек және қолдануға қолайсыз. ROF байланыс күшейтуі, шу көрсеткіші және динамикалық диапазон ROF байланыстарының маңызды параметрлері болып табылады және үшеуінің арасында тығыз байланыс бар. Мысалы, төмен шу көрсеткіші үлкен динамикалық диапазонды білдіреді, ал жоғары күшейту әрбір жүйеге қажет емес, сонымен қатар жүйенің басқа өнімділік аспектілеріне де үлкен әсер етеді.