Оптичні приймальні Пристрої
1. Загальні Відомості
Функцією оптичного Приймальна прилаштую (ОПрП) є оптичні демодуляція, або Перетворення оптичних імпульсів в електричної сигналі з їх подалі підсіленням та обробка (Регенерацією, фільтрацією и т.ін.). Приймальні Пристрої ВОСП, подібно радіочастотнім аналогам можна поділіті на три групи: Пристрої з попереднім оптичні підсілюванням, з гетеродинних прийомов, з пряму (або безпосереднім) детектування. Кожний з методів детектування Забезпечує ПЄВНЄВ чутлівість Приймальна прилаштую во время Перетворення світла в електричний струм та у подальшій обробці електричного сигналу.
Під чутлівістю Приймальна прилаштую розуміють мінімальну Потужність оптичного сигналу на вході фотодетектора, что Забезпечує необхідну Якість прийому, яка оцінюється відношенням сигналу до шуму в аналогових системах та ймовірністю помилки у цифрових системах. Найбільшу чутлівість Забезпечують Пристрої з безпосереднім оптичні підсілюванням та з гетеродинних прийомов.
У ВОСП новіх поколінь, системах кабельного телебачення, системах Великої протяжності (трансокеанічні, трансконтінентальні) Передбачення Використання оптичних підсілювачів (ОП). Використання ОП дозволити поліпшіті технічні характеристики ВОСП (енергетичний Потенціал, Довжину регенераційної дільниці). Оптичні підсілювачі Використовують як попередні підсілювачі фотопріймальніх прістроїв, як лінійні підсілювачі-ретрансляторів, підсілювачі потужності в оптичні Передавальний Пристрої.
Розроблені оптичні підсілювачі таких тіпів: Напівпровідникові оптичні підсілювачі, волоконно-оптичні підсілювачі. Напівпровідникові оптичні підсілювачі мают Малі Розміри, енергоспоживання, смороду могут Ефективно поєднуватісь з елементами інтегральної оптики. Волоконно-оптичні підсілювачі мают Кращі характеристики у порівнянні з напівпровідніковімі оптичні підсілювачамі, альо смороду й достатньо складні та мают Більшу енергоємність. Оптичні напівпровідніковімі підсілювачамі є Напівпровідникові Лазерні підсілювачі та оптичні транзистори. Оптичний транзистор - активний оптоелектронних прилад, Заснований на власній оптічній бістабільності, управляється оптичні віпромінюванням. Цею прилад может Виконувати Функції комутатора, осередка пам'яті, підсілювача, Обмежувач. УСІ ці Функції віконуються в оптичні діапазоні.
для волоконно підсілювачів Використовують Такі ЕФЕКТ:
- підсілення оптичних імпульсів у світловодах з ПОКАЗНИКИ заламані, что періодічно змінюється;
- підсілення лазерного віпромінювання внаслідок примусового комбінаційного розсіювання (ПКР).
При розповсюдженні оптичного імпульсу по світловоду, в якому Створена поступальний нізькочастотна хвиля змінення коефіцієнта заламані, Потужність імпульсу світла может збільшітісь у декілька разів, за умови, что групова ШВИДКІСТЬ імпульсу, что розповсюджується, співпадає з фазовим швідкістю Хвилі сертифіката № заламані. Крім підсілення цього разу вінікає такоже звуження оптичного імпульсу, что зменшує дісперсію у волоконному світловоді.
У Останні роки практично вірішена проблема підсілення оптичних імпульсів з використаних ПКР у іншому та третя Вікнах прозорості. Для забезпечення підсілення у волокно одночасно з сигналом, что підсілюється вводитися віпромінювання накачування з меншими Довжина Хвилі. При цьом для підсілення світловіх імпульсів з Довжину Хвилі оптічної несучої, что дорівнює1, 35 мкм, нужно джерело віпромінювання з Довжина Хвилі, что пріблізно дорівнює 1,24 мкм. Для волоконно підсілювачів Використовують волокна, что легіруються ербієм. У наведені дані про волоконний ПКР підсилювач, что Забезпечує підсілення 45 дБ, при цьом Потужність накачування дорівнює 750 мВт, а такоже про підсилювач з коефіцієнтом підсілення 24 дБ при потужності накачування 400 мВт. У волокон підсілювачах на Основі ЕФЕКТ ПКР может здійснюватісь як побіжне, так и зустрічне накачування. Схема волоконного підсілювача наведена на рис. 1. p> Волоконні підсілювачі на Основі ПКР могут буті прімінені Тільки для ліній зв'язку з Одномодових світловодамі та з віпромінювачамі когерентного світла, ширина спектру віпромінювання якіх НЕ перевіщує декількох нанометрів. Використання волоконної підсілювачів дозволяє збільшити Довжину регенераційної дільниці до 100-150 км.
Незважаючі на ті, что найбільшу чутлівість Забезпечують приймальні Пристрої з оптичні підсілюванням та з гетеродинних прийомов, на практіці найбільш Поширення є безпосереднє (Прямий) детектування оптичних сігналів. Цього разу вхідній оптичний сигнал может буті як когерентного, так и некогерентного, что дозволяє використовуват як Лазерні віпромінювачі, так и світлодіоді.
При оптичні гетеродинних прійомі на фотодетектор подається сумісно з сигнальними світловім потоком Опорна світлова хвиля лазера, что Діє як гетеродин (рис. 3).
фотострум є прямопропорційнім оптічній п...
