Toimintooptinen lähetinon muuntaa digitaalisen kantataajuisen sähköisen signaalin sähköliittimestä optiseksi signaaliksi ja syöttää se tehokkaasti optiseen kuitulinjaan kytkentätekniikan avulla. Sähköinen -optinen-muunnos saadaan aikaan moduloimalla valonlähde tiedon kuljettavalla digitaalisella sähkösignaalilla. Modulaatio on jaettu kahteen tyyppiin: suora modulaatio (sisäinen modulaatio) ja epäsuora modulaatio (ulkoinen modulaatio). Moduloidun valonlähteen ominaisuuksia ovat teho, amplitudi, taajuus ja vaihe. Tällä hetkellä suora optisen intensiteetin (tehon) modulaatio on teknisesti kypsin ja laajimmin käytetty käytännön valokuituviestintäjärjestelmissä.
Optisen lähettimen peruskomponentit
Valonlähde
Kuituoptinen viestintä lähettää optisia signaaleja. Siksi valonlähteestä, joka on valoa lähettävä laite kuituoptisessa viestintäjärjestelmässä, tulee yksi tärkeimmistä komponenteista. Sen tehtävänä on muuntaa lähetetty sähköinen signaali optiseksi signaaliksi ja lähettää se.
Tuloliitäntä ja linjakoodaus
Tuloliitäntä ja linjakoodauspiiri muodostavat yhdessä tulopiirin. Sen tehtävänä on muokata syötetyt PCM-pulssit (Pulse Code Modulation) ja muuntaa ne NRZ-koodiksi (Non-Return-to-Zero) valolähteen ja ulkoisen modulaatiopiirin moduloimiseksi. Tulopiirin perusrakenne on esitetty kuvassa.
- (1) Taajuus ja vahvistus: Kompensoi kaapelilähetyksen aiheuttamaa vaimennusta ja säröä oikean dekoodauksen varmistamiseksi.
- (2) Koodimallin muunnos: Muuntaa HDB3- tai CMI-koodin ulostulon taajuuskorjaimesta NRZ-koodiksi.
- (3) Multipleksointi: Prosessi, jossa lähetetään useita hitaita{1}}nopeita signaaleja samanaikaisesti yhdellä suurella lähetyskanavalla.
- (4) Sekoitus: Jos signaalikoodivirta sisältää pitkiä "0"- tai "1"-sekvenssejä, se vaikeuttaa kellosignaalin erottamista. Tämän välttämiseksi tarvitaan sekoituspiiri, jolla varmistetaan, että "0" ja "1" ilmestyvät yhtä suurella todennäköisyydellä, mikä helpottaa kellon erottamista.
- (5) Kellon erotus: Koska sekä koodin muunnos- että sekoitusprosessit vaativat kellosignaalin, kellosignaali erotetaan PCM-signaalista taajuuskorjauspiirin jälkeen ja syötetään muille piireille.
- (6) Koodaus: Kuten edellä mainittiin, salatussa koodivirrassa tulisi ideaalisesti olla yhtä monta "1":tä ja "0":ta kellosignaalin erottamisen helpottamiseksi vastaanottopäässä. Käytännön näkökulmasta jatkuvan virheenvalvonnan, kanavien välisen viestinnän, valvonnan ja tasavirtakomponenttien vaihtelujen voittamisen helpottamiseksi sekoituksen jälkeinen signaalikoodivirta koodataan todellisissa kuituoptisissa viestintäjärjestelmissä yllä olevien vaatimusten täyttämiseksi.
Koodauksen jälkeen signaali muunnetaan linjakoodiksi, joka soveltuu lähetettäväksi kuituoptisten linjojen kautta.
Modulaatiopiiri ja ohjauspiiri
1) Säteilevän valon aallonpituuden tulee vastata optisen kuidun pienen -häviön "ikkunaa", mikä tarkoittaa, että keskiaallonpituuden tulee olla noin 0,85 μm, 1,31 μm ja 1,55 μm. Spektrin monokromaattisuuden tulee olla hyvä, eli spektrin viivanleveyden tulee olla kapea, jotta kuitudispersion kaistanleveydelle asettamat rajoitukset pienenevät.
2) Sähköisen -optisen -muunnostehokkuuden tulisi olla korkea, mikä vaatii riittävän ja vakaan optisen lähtötehon riittävän alhaisella käyttövirralla ja hyvällä lineaarisuudesta. Säteilevän valonsäteen suuntaavuuden tulee olla hyvä eli säteilykulman tulee olla pieni, jotta valonlähteen ja optisen kuidun välinen kytkentätehokkuus paranee.
3) Sallitun modulaationopeuden tulee olla korkea tai vastenopeuden tulee olla nopea, jotta se täyttää suuren{1}}kapasiteetin siirtojärjestelmien vaatimukset.
4) Laitteen pitäisi pystyä toimimaan jatkuvassa aaltotilassa huoneenlämmössä, mikä edellyttää hyvää lämpötilan vakautta, korkeaa luotettavuutta ja pitkää käyttöikää.
5) Lisäksi laitteen tulee olla pienikokoinen, kevyt, helppo asentaa ja käyttää sekä edullinen.
◆Optisen lähettimen tekniset tiedot ja optinen teho
