напівпровідникові ІК лазерні діоди (з випромінювання з торця переходу). Головне розходження систем позначається на їх головних характеристиках - швидкості і дальності передачі. Перша група - це в основному короткоходниє системи до 1 км зі швидкостями до 20 Мбіт/с, друга - забезпечує значно більші дальності передачі, залежно від погодних умов і вимог до якості каналу, зі швидкостями до 622 Мбіт/с (комерційні системи) або до 10 Гбіт/с (досвідчені системи). Звідки ж така істотна відмінність? Головна перевага ПП діодів - високий час напрацювання на відмову. Величина в 400,000 годин при потужності в 400 мВт тут не рідкість. Крім того, канали, які використовують п/п діоди менш чутливі до резонансному поглинанню в атмосфері завдяки широкій смузі випромінювання (типові значення близько 50 нм). Форма перетину променя від п/п діодів практично кругла. Але тут всі переваги п/п діодів закінчуються. Тобто починаються недоліки. Інерційність п/п діодів при високих потужностях випромінювання не дозволяє досягти високих швидкостей передачі. З-за широкої смуги випромінювання існують складнощі (правда, чисто теоретичні) в передачі високошвидкісного сигналу - різні моди сигналу добираються до приймача з різною затримкою і на великих дистанціях і дуже високих швидкостях сигнал на виході приймача розпізнати вже вкрай складно. Тобто передавач повинен передавати як можна більш вузькосмуговий сигнал з найменшою кількістю мод. В ідеалі це має бути одна мода. Такими, або близькими до таких, характеристиками володіють лазерні діоди. Однак при такій передачі можна забувати, що ця єдина мода може потрапити на смугу резонансного поглинання якого- нибудь газу в атмосфері, і тоді всі плюси лазерних діодів обернуться явними мінусами. При правильному виборі компонентів потенційні можливості розвитку систем із застосуванням лазерних діодів виглядають вражаюче. Час напрацювання на відмову для лазерних діодів потужністю 1000 мВт і вище вже досягло рівнів 130,000 годин. І все ж, у лазерних діодів є один вроджений недолік - сильно виражена еліптичність променя. Для боротьби з цим пороком застосовують різні методи - від вельми коректних - оптичних систем з призматичними лінзами, до грубих - обмеженням апертури оптичної системи з неминучою втратою частини потужності. Однак, світ не тільки чорно - білий. Є проміжна група - системи, що використовують для передавачів VCSEL лазерні діоди (з випромінюванням з поверхні в результаті об'ємного резонансу/багаторівневого переотражения). Ці пристрої володіють перевагами як лазерних діодів - вузька смуга випромінювання (в деяких режимах - всього одна мода), так і перевагами п/п діодів - високий час напрацювання на відмову, кругла форма перетину променя. Але нічого не буває безкоштовно. Жертвою є доступна потужність випромінювання. Сьогодні вона не перевищує 7 мВт на діод в многомодовом режимі, тому, для збільшення вихідної потужності застосовують кілька випромінювачів, що працюють синхронно. Але тут вже починаються інші складнощі, тому забезпечити абсолютну синхронність з мінімальними фазовими зрушеннями дуже складно. З розвитком технології, переспективи VCSEL діодів обнадіюють. Всі ІК системи передачі зовні дуже схожі. Однак параметри систем розрізняються значно. Вся справа, звичайно, в збалансованому виборі параметрів. На відміну від багатьох інших систем, тут дуже важлива саме збалансованість. За прикладом ходити далеко не треба. Багато розробники прагнучи підвищити дальність шляхом зменшення кута розходження променя, доводять його до таких величин, коли навіть мікровібрація будівель і конструкцій від проходить поруч дороги, вітрового навантаження може призвести до расстройке системи. На такі системи підвищений вплив робить ефект тремтіння атмосфери через висхідних теплових потоків в жаркий період. На практиці, величина кута розходження променя менше 2 мрад стає неприйнятною для дуже багатьох умов експлуатації. Деякі російські та зарубіжні системи грішать цим недоліком. Занадто ж велике розкриття променя призводить до неефективного використання світлового потоку. Якщо говорити про найефективніших системах на сьогоднішній момент, тобто забезпечують високі швидкості передачі на великі (для ІК систем) відстані, то тут не можна не відзначити досягнення фірми PAV Data Systems Ltd. Завдяки найвищій енергоозброєності променя, оригінальною технологією отримання круглого перетину променя і збалансованості параметрів, зараз серійно випускаються системи на 622 Мбіт/с, дальність систем перевищує 6 км з досить високим коефіцієнтом готовності для умов середньої смуги Росії. Такі параметри отримані завдяки великому досвіду роботи фірми в даній області і, напевно, найбільшою встановленої базі систем (більше 5000). Тут немає нічого фантастичного - просто для передачі використовується система з 3-х лазерів, кожен із середньою потужністю 100 мВт, і високочутливі APD (лавинні) фотодіоди в приймачі. До речі, про приймачах і фотодиодах. Тут намітилося повну одностайність у проектува...
