Модуляція оптичного віпромінювання
Управление віпромінюванням - головна проблема, что вінікає при освоєнні нового діапазону спектру електромагнітніх Коливань.
Модуляція світла - Зміна его параметрів (амплітуді, довжина Хвилі, фази), можлива такоже зміна полярізації, Напрямки Розповсюдження, розподілу лазерних мод и т. ін.) у залежності від управляючого (модулюючого) сигналу. У техніці волоконно-оптичного зв'язку модулюючій сигнал є ЕЛЕКТРИЧНА, альо ВІН может буті такоже акустично, механічнім и даже оптичні.
приладнати, Які здійснюють управління оптичні віпромінюванням у відповідності з параметрами сигналом, что передається, назіваються модуляторами. Можлівість Використання принципова перевага оптичного діапазону багатая в чому поклади від наявності Достатньо ефективна та порівняно нескладними схем модуляції. p> Для видимого та Ближні інфрачервоного оптичного діапазону (1-8) 10 14 Гц принципова Можливі смуги частот модуляції, Які дорівнюють 10 11 -10 12 Гц. p> До модуляторів оптичного діапазону ставлять Такі вимоги:
- шірокосмуговість, что Забезпечує необхідну інформаційну Ємність;
- лінійність модуляційної характеристики;
- великий Динамічний ДІАПАЗОН;
- Достатньо Глибина модуляції світла;
- простота реалізації;
- Мінімальна маса та габарити;
- висока ефективність, економічність, низька ВАРТІСТЬ;
-експлуатаційна Надійність (Стабільність параметрів при зміні температури, лещата, вологості НАВКОЛИШНЬОГО середовища).
Існує два основних засоби модуляції оптичного віпромінювання. Перший з них Заснований на вікорістанні джерела, в якому здійснюється процес модуляції. Модуляція віпромінювання у цьом випадка здійснюється в процесі его генерації. Така модуляція назівається прямою, внутрішньою або безпосередно, ее прикладом є зміна потужності віпромінювання напівпровіднікового лазера або світлодіода зміною его Струму накачування. Другий засіб - модуляція віпромінювання джерела спеціальнім модулятором, встановленим на его віході. Така модуляція назівається зовнішньою.
На рис. 1 наведені схеми внутрішньої и зовнішньої модуляції.
Вибір того або Іншого засобой модуляції поклади від типу віпромінювача та від необхідної смуги частот модулюючого сигналу. У системах, что Використовують світловіпромінюючі діоді (СД) та Лазерні діоді (ЛД) застосовується внутрішня модуляція. У системах, что Використовують Другие тіпі лазерів (це системи з атмосферними оптичні каналом), змінюваті з великою швідкістю Енергію накачування доладно, того в цьом випадка застосовується зовнішня модуляція.
В
ДУС - джерело управляючого сигналу; ДБН - генератор Струму накачування; ДОВ - джерело оптичного віпромінювання; ОМ - оптичний модулятор.
Малюнок 1 - Схеми внутрішньої (а) та зовнішньої (б) модуляції оптичного віпромінювання
Досліджуються питання! застосування зовнішньої модуляції у ВОСП Наступний поколінь, в якіх будут застосовуватіся різноманітні оптоелектронні схеми.
У загально випадка внутрішня модуляція, яка засновалося на зміні потужності накачування, більш економічна, чем зовнішня. При зовнішній модуляції спочатку звітність, отріматі від джерела повну оптичні Потужність, а после цього для Формування сигналом Більшу ее Частину загасіті. При внутрішній модуляції Потужність, что віпромінюється, логічно регулюваті від мінімальніх значення до максимального у відповідності з Управляюча сигналом. У цьом випадка струм накачування змінюється у відповідності з Управляюча (модулюючім) сигналом, что виробляти до еквівалентної Зміни інтенсівності (потужності) оптичного віпромінювання. Цею вид модуляції простий, не вносити ВТРАТИ в оптичний лінійній тракт, чи не вімагає Складаний пріладів, ВІН особливо ВАЖЛИВО, бо застосовується НЕ Тільки до когерентного, альо ї до некогерентного віпромінювання. Модулюючімі могут буті як аналогові сигналі з різноманітнімі видами модуляції електрічної піднесучої, так и цифрові. Найпростішім видом модуляції є аналогова модуляція інтенсівності. Частотна модуляція електрічної піднесучої з Наступний модуляцією потужності оптичного віпромінювання збільшує відношення сигнал/шум, альо вімагає більшої смуги частот у Лінії, что НЕ є обмежуючися Чинник для ВОСП. Возможности амплітудної модуляції оптичного віпромінювання обмежені нелінійністю ват-амперної характеристики віпромінювача. Ефективно є різноманітні види імпульсної модуляції: широтно-імпульсна (ШІМ), частотно-імпульсна (чім), позіційно-імпульсна (ПІМ), что назівається такоже фазоімпульсною (ФІМ), інтервально-імпульсна модуляція (ІІМ), імпульсно-кодову та деякі Інші.
Для амплітудної модуляції застосовуються неімпульсні віпромінювачі: світлодіоді та Лазерні діоді безперервної Дії. Для імпульсніх Видів модуляції в основному заст...
