فرستنده نوری چیست؟

عملکرد ازفرستنده نوریتبدیل خروجی سیگنال الکتریکی باند پایه دیجیتال از ترمینال الکتریکی به سیگنال نوری و تزریق موثر آن به خط فیبر نوری با استفاده از فناوری کوپلینگ است. تبدیل الکتریکی-به-نوری با مدوله کردن منبع نور با سیگنال الکتریکی دیجیتال حامل اطلاعات حاصل می‌شود. مدولاسیون به دو نوع تقسیم می شود: مدولاسیون مستقیم (مدولاسیون داخلی) و مدولاسیون غیر مستقیم (مدولاسیون خارجی). ویژگی های منبع نور مدوله شده شامل توان، دامنه، فرکانس و فاز است. در حال حاضر، مدولاسیون شدت نوری مستقیم (قدرت) از نظر فنی بالغ ترین و به طور گسترده در سیستم های ارتباطی فیبر نوری کاربردی استفاده می شود.

ارتباطات فیبر نوری سیگنال های نوری را منتقل می کند. بنابراین، منبع نور، که دستگاه ساطع کننده نور در یک سیستم ارتباطی فیبر نوری است، به یکی از مهم ترین اجزا تبدیل می شود. وظیفه آن تبدیل سیگنال الکتریکی ارسالی به سیگنال نوری و انتشار آن است.

رابط ورودی و مدار کدگذاری خط با هم مدار ورودی را تشکیل می دهند. عملکرد آن شکل دادن به پالس‌های PCM ورودی (مدولاسیون کد پالس) و تبدیل آنها به کد NRZ (غیر-بازگشت-به-صفر) برای تعدیل منبع نور و مدار مدولاسیون خارجی است. ساختار اصلی مدار ورودی در شکل نشان داده شده است.

(1) یکسان سازی و تقویت: تضعیف و اعوجاج ناشی از انتقال کابل را برای اطمینان از رمزگشایی صحیح جبران می کند.
(2) تبدیل الگوی کد: خروجی کد HDB3 یا CMI را از اکولایزر به کد NRZ تبدیل می کند.
(3) Multiplexing: فرآیند ارسال سیگنال‌های کم سرعت کم- به طور همزمان از طریق یک کانال انتقال بزرگ.
(4) Scrambling: اگر جریان کد سیگنال شامل دنباله های طولانی "0" یا "1" باشد، استخراج سیگنال ساعت را دشوار می کند. برای جلوگیری از این امر، یک مدار درهم آمیزی لازم است تا اطمینان حاصل شود که "0" و "1" با احتمال مساوی ظاهر می شوند و استخراج ساعت را تسهیل می کند.
(5) استخراج ساعت: از آنجایی که هر دو فرآیند تبدیل کد و درهم‌سازی به یک سیگنال ساعت نیاز دارند، سیگنال ساعت پس از مدار یکسان سازی از سیگنال PCM استخراج می‌شود و به مدارهای دیگر عرضه می‌شود.
(6) رمزگذاری: همانطور که در بالا ذکر شد، جریان کد درهم به طور ایده آل باید تعداد مساوی "1" و "0" داشته باشد تا استخراج سیگنال ساعت در انتهای دریافت کننده تسهیل شود. علاوه بر این، از منظر عملی، برای تسهیل نظارت مستمر خطا، ارتباطات بین کانالی، نظارت، و غلبه بر نوسانات اجزای DC، جریان کد سیگنال پس از درهم‌کاری در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری واقعی کدگذاری می‌شود تا الزامات فوق را برآورده کند.

پس از رمزگذاری، سیگنال به یک کد خط مناسب برای انتقال از طریق خطوط فیبر نوری تبدیل می شود.

1) طول موج نور ساطع شده باید با "پنجره" کم تلفات فیبر نوری مطابقت داشته باشد، به این معنی که طول موج مرکزی باید حدود 0.85 میکرومتر، 1.31 میکرومتر و 1.55 میکرومتر باشد. تک رنگی طیفی باید خوب باشد، به عنوان مثال، پهنای خط طیفی باید باریک باشد تا محدودیت های اعمال شده توسط پراکندگی فیبر بر روی پهنای باند کاهش یابد.

2) راندمان تبدیل الکتریکی به-اپتیکال باید بالا باشد و به توان نوری خروجی کافی و پایدار در جریان محرکه به اندازه کافی کم، با خطی بودن خوب نیاز داشته باشد. جهت پرتو نور ساطع شده باید خوب باشد، یعنی زاویه تابش باید کوچک باشد تا بازده جفت بین منبع نور و فیبر نوری بهبود یابد.

3) نرخ مدولاسیون مجاز باید بالا باشد یا سرعت پاسخ باید سریع باشد تا الزامات سیستم‌های انتقال{1} با ظرفیت بالا را برآورده کند.

4) دستگاه باید بتواند در حالت موج پیوسته در دمای اتاق کار کند که به پایداری دمایی خوب، قابلیت اطمینان بالا و طول عمر طولانی نیاز دارد.

5) علاوه بر این، دستگاه باید از نظر اندازه کوچک، سبک وزن، نصب و استفاده آسان و ارزان قیمت باشد.

◆مدولاسیون منبع نور

◆مشخصات فرستنده نوری و توان نوری