 |
Усилители на примесном волокне
|
|
|
|
Этот тип оптического усилителя наиболее широко распространен и является ключевым элементом в технологии полностью оптических сетей, поскольку он позволяет усиливать сигнал в широком спектральном диапазоне.
Активной средой усилителя является одномодовое волокно, сердцевина которого легируется примесями редкоземельных элементов с целью создания трехуровневой атомной системы. Если входной сигнал не нулевой, то происходит спонтанное излучение возбужденных атомов примесей, приводящее к шуму. Наиболее широко распространены усилители, в которых используется кремниевое волокно, легированное эрбием. Такие усилители получили название EDFA.
Оптический усилитель на примесном волокне
Передающий оптический модуль (основные элементы).
Передающие оптоэлектронные модули (ПОМ), применяемые в ВОЛС, предназначены для преобразования электрических сигналов в оптические, которые д/б введены в ОВ с минимальными потерями. Производятся весьма разнообразные ПОМ, отличающиеся по конструкции, а также по типу источника излучения. Одни работают на телефонных скоростях с максимальным расстоянием до нескольких метров, другие передают сотни и даже тысячи мегабит в секунду на расстояния в несколько десятков километров.
Основные элементы ПОМ
Для организации передачи оптических сигналов не достаточно иметь только источник излучения. В любой конструкции ПОМ есть специальный держатель (housing), который позволяет закрепить и защитить составные элементы передатчика: источник излучения, узел электрического интерфейса и место сопряжения с волокном. Иногда требуются дополнительные внутренние элементы для оптимального подсоединения волокна. Важным элементом лазерных диодов является цепь тока накачки, и система контроля температуры. Для сложных лазерных систем добавляют выходной мониторинг оптического сигнала. Общая схема конструкции оптического передатчика, в которой не все элементы являются обязательными, показана на рис.
|
|
|
Поставщики оборудования. Крупными поставщиками передатчиков являются фирмы: Epitaxx Inc., Ericsson Components Ab, Fujitsu Microelectronics Inc., Hamamatsu Corp., Hewlett-Packard, Hitachi, Lasertron Inc., Laser Diode Inc., NEC Electronics Inc., OKI Semiconductors, Optek Technology Inc., Optical Communication Product Inc., Ortel Corp., Siemens Corp. и др.
ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ:
Это главный элемент ПОМ. Требования:
-излучение должно вестись на длине волны одного из окон прозрачности волокна;
-ии должен выдерживать необходимую fмодуляции для обеспечения передачи информации на требуемой скорости;
-ии д.б. эффективным-большая часть излучения источника попадала в волокно с минимальными потерями;
-ии д.б. достаточно большую мощность, чтобы сигнал можно было передавать на большие расстояния, но и не на столько, чтобы излучение приводило к нелинейным эффектам или могло повредить волокно или оптический приемник;
-температурные вариации не должны сказываться на функционировании ии;
-стоимость производства ии должна быть относительно невысокой.
Два основынх типа ИИ:
1.СВЕТОДИОДЫ (LED)
2.П/п лазерные диоды (LD)
Оптические разветвители.
Оптические разветвители:
Одним из наиболее важных устройств, относящихся к пассивным компонентам ВОЛС, является оптический разветвитель (coupler, другое название splitter). Разветвители широко используются при построении распределенных волоконно-коаксиальных сетей кабельного телевидения, а также в межгосударственных проектах полностью оптических сетей (all-optical networks). В обоих случаях сети без использования разветвителей были бы значительно дороже. Оптический разветвитель представляет собой в общем случае многополюсное устройство, в котором излучение, подаваемое на часть входных оптических полюсов, распределяется между его остальными оптическими полюсами. Различают направленные и двунаправленные разветвители, а также разветвители, чувствительные к длине волны и нечувствительные. В двунаправленном разветвителе каждый полюс может работать или на прием сигнала, или на передачу, или осуществлять прием и передачу одновременно, так что группы приемных и передающих полюсов могут меняться местами в функциональном смысле.
|
|
|
Основные категории оптических разветвителей следующие:
древовидный разветвитель;
звездообразный разветвитель;
ответвитель.
|
|
|
