Skład optycznych urządzeń komunikacyjnych

Składoptyczne urządzenia komunikacyjne

System komunikacyjny, w którym fala świetlna jest sygnałem, a światłowód jako medium transmisyjnym, nazywany jest systemem komunikacji światłowodowej. Zaletami komunikacji światłowodowej w porównaniu z tradycyjną komunikacją kablową i komunikacją bezprzewodową są: duża przepustowość komunikacyjna, niskie straty transmisji, silna zdolność do zakłócania elektromagnetycznego, silna poufność, a surowcem światłowodowego medium transmisyjnego jest dwutlenek krzemu z dużą ilością miejsca do przechowywania. Ponadto światłowód ma zalety małego rozmiaru, lekkości i niskiego kosztu w porównaniu z kablem.
Poniższy schemat przedstawia elementy prostego fotonicznego układu scalonego:laser, urządzenie do ponownego wykorzystania i demultipleksowania optycznego,fotodetektorImodulator.

Podstawowa struktura dwukierunkowego systemu komunikacji światłowodowej obejmuje: nadajnik elektryczny, nadajnik optyczny, światłowód transmisyjny, odbiornik optyczny i odbiornik elektryczny.
Szybki sygnał elektryczny jest kodowany przez nadajnik elektryczny do nadajnika optycznego, przekształcany na sygnały optyczne za pomocą urządzeń elektrooptycznych, takich jak urządzenie laserowe (LD), a następnie łączony ze światłowodem transmisyjnym.
Po transmisji sygnału optycznego na duże odległości przez światłowód jednomodowy można zastosować wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem w celu wzmocnienia sygnału optycznego i kontynuowania transmisji. Po optycznym końcu odbiorczym sygnał optyczny jest przekształcany na sygnał elektryczny przez PD i inne urządzenia, a sygnał jest odbierany przez odbiornik elektryczny w drodze późniejszej obróbki elektrycznej. Proces wysyłania i odbierania sygnałów w przeciwnym kierunku jest taki sam.
Aby osiągnąć standaryzację sprzętu w łączu, nadajnik optyczny i odbiornik optyczny w tym samym miejscu są stopniowo integrowane w optyczny transceiver.
Wysoka prędkośćOptyczny moduł nadawczo-odbiorczyskłada się z podzespołu optycznego odbiornika (ROSA; podzespół optyczny nadajnika (TOSA) reprezentowany przez aktywne urządzenia optyczne, urządzenia pasywne, obwody funkcjonalne i elementy interfejsu fotoelektrycznego są pakowane. ROSA i TOSA są pakowane przez lasery, fotodetektory itp. w postaci chipy optyczne.

W obliczu fizycznych wąskich gardeł i wyzwań technicznych napotykanych w rozwoju technologii mikroelektroniki ludzie zaczęli wykorzystywać fotony jako nośniki informacji w celu uzyskania większej przepustowości, większej prędkości, mniejszego zużycia energii i mniejszego opóźnienia fotonicznego układu scalonego (PIC). Ważnym celem zintegrowanej pętli fotonicznej jest realizacja integracji funkcji wytwarzania światła, sprzęgania, modulacji, filtrowania, transmisji, detekcji i tak dalej. Początkowa siła napędowa fotonicznych układów scalonych pochodzi z transmisji danych, a następnie została znacznie rozwinięta w fotonice mikrofalowej, kwantowym przetwarzaniu informacji, optyce nieliniowej, czujnikach, lidarze i innych dziedzinach.