Funkceoptický vysílačje převést digitální výstup elektrického signálu v základním pásmu z elektrického terminálu na optický signál a účinně jej zavést do vedení s optickým vláknem pomocí spojovací technologie. Elektrický-na-optický převod je dosažen modulací světelného zdroje digitálním elektrickým signálem nesoucím informaci. Modulace se dělí na dva typy: přímá modulace (vnitřní modulace) a nepřímá modulace (externí modulace). Charakteristiky modulovaného světelného zdroje zahrnují výkon, amplitudu, frekvenci a fázi. V současné době je přímá modulace optické intenzity (výkonu) technicky nejvyspělejší a široce používaná v praktických komunikačních systémech s optickými vlákny.
Základní komponenty optického vysílače
Světelný zdroj
Komunikace z optických vláken přenáší optické signály. Proto se světelný zdroj, což je zařízení- emitující světlo v komunikačním systému s optickými vlákny, stává jednou z nejdůležitějších součástí. Jeho funkcí je převést přenášený elektrický signál na optický signál a ten vysílat.
Vstupní rozhraní a kódování řádků
Vstupní rozhraní a obvod kódování linky společně tvoří vstupní obvod. Jeho funkcí je tvarovat vstupní pulsy PCM (Pulse Code Modulation) a převádět je na kód NRZ (Non-Návrat-na-nulu) pro modulaci světelného zdroje a vnějšího modulačního obvodu. Základní struktura vstupního obvodu je znázorněna na obrázku.
- (1) Ekvalizace a zesílení: Kompenzuje útlum a zkreslení způsobené kabelovým přenosem, aby bylo zajištěno správné dekódování.
- (2) Převod vzoru kódu: Převádí výstup kódu HDB3 nebo CMI z ekvalizéru na kód NRZ.
- (3) Multiplexování: Proces současného přenosu více nízkorychlostních-signálů přes jeden velký přenosový kanál.
- (4) Kódování: Pokud tok signálového kódu obsahuje dlouhé sekvence „0“ nebo „1“, ztíží to extrakci hodinového signálu. Aby se tomu zabránilo, je zapotřebí kódovací obvod, který zajistí, že se "0" a "1" objeví se stejnou pravděpodobností, což usnadní extrakci hodin.
- (5) Extrakce hodin: Protože jak transformace kódu, tak procesy kódování vyžadují hodinový signál, je hodinový signál extrahován ze signálu PCM za vyrovnávacím obvodem a přiváděn do dalších obvodů.
- (6) Kódování: Jak je uvedeno výše, kódovaný tok by měl mít v ideálním případě stejný počet „1“ a „0“ pro usnadnění extrakce hodinového signálu na přijímacím konci. Navíc, z praktického hlediska, aby se usnadnilo nepřetržité sledování chyb, mezi{4}}komunikace, sledování a překonání fluktuací stejnosměrných komponent, je tok signálového kódu po kódování zakódován ve skutečných komunikačních systémech s optickými vlákny, aby byly splněny výše uvedené požadavky.
Po zakódování je signál transformován na linkový kód vhodný pro přenos po optických vláknech.
Modulační obvod a řídící obvod
1) Vlnová délka vyzařovaného světla by měla odpovídat nízkoztrátovému „oknu“ optického vlákna, což znamená, že centrální vlnová délka by měla být přibližně 0,85 μm, 1,31 μm a 1,55 μm. Spektrální monochromatičnost by měla být dobrá, tj. šířka spektrální čáry by měla být úzká, aby se snížila omezení daná rozptylem vláken na šířku pásma.
2) Elektrická -na-optická přeměna by měla být vysoká a měla by vyžadovat dostatečný a stabilní výstupní optický výkon při dostatečně nízkém budicím proudu s dobrou linearitou. Směrovost vyzařovaného světelného paprsku by měla být dobrá, tj. vyzařovací úhel by měl být malý, aby se zlepšila účinnost vazby mezi světelným zdrojem a optickým vláknem.
3) Povolená rychlost modulace by měla být vysoká nebo rychlost odezvy vysoká, aby vyhovovala požadavkům vysokokapacitních přenosových systémů.
4) Zařízení by mělo být schopno pracovat v režimu kontinuální vlny při pokojové teplotě, což vyžaduje dobrou teplotní stabilitu, vysokou spolehlivost a dlouhou životnost.
5) Kromě toho by zařízení mělo být malé, lehké, mělo by se snadno instalovat a používat a mělo by být levné.
◆Specifikace optického vysílače a optický výkon
