Koostumusoptiset viestintälaitteet
Valoaaltoa signaalina käyttävää ja optista kuitua siirtovälineenä käyttävää tiedonsiirtojärjestelmää kutsutaan optiseksi kuitutietoliikennejärjestelmäksi. Optisen kuitutiedonsiirron edut perinteiseen kaapelitiedonsiirtoon ja langattomaan tiedonsiirtoon verrattuna ovat: suuri tiedonsiirtokapasiteetti, pienet siirtohäviöt, vahva sähkömagneettisten häiriöiden sietokyky, vahva luottamuksellisuus ja optisen kuidun siirtovälineen raaka-aine on runsaasti varastointikapasiteettia omaava piidioksidi. Lisäksi optisella kuidulla on etuna pieni koko, keveys ja alhaiset kustannukset kaapeliin verrattuna.
Seuraava kaavio näyttää yksinkertaisen fotonisen integroidun piirin komponentit:laser, optinen uudelleenkäyttö- ja demultipleksointilaite,valoilmaisinjamodulaattori.
Optisen kuituyhteyden kaksisuuntaisen tietoliikennejärjestelmän perusrakenne sisältää: sähköisen lähettimen, optisen lähettimen, lähetyskuidun, optisen vastaanottimen ja sähköisen vastaanottimen.
Sähköinen lähetin koodaa nopean sähköisen signaalin optiseen lähettimeen, muuntaa sen optisiksi signaaleiksi sähköoptisten laitteiden, kuten laserlaitteen (LD), avulla ja kytkee sen sitten siirtokuituun.
Kun optinen signaali on siirretty pitkän matkan yksimuotokuidun kautta, erbiumilla seostettua kuituvahvistinta voidaan käyttää optisen signaalin vahvistamiseen ja lähetyksen jatkamiseen. Optisen vastaanoton jälkeen PD ja muut laitteet muuntaa optisen signaalin sähköiseksi signaaliksi, ja sähköinen vastaanotin vastaanottaa signaalin myöhemmän sähköisen käsittelyn avulla. Signaalien lähettäminen ja vastaanottaminen vastakkaiseen suuntaan on sama prosessi.
Yhteyden laitteiden standardoinnin saavuttamiseksi samassa paikassa oleva optinen lähetin ja optinen vastaanotin integroidaan vähitellen optiseksi lähetin-vastaanottimeksi.
NopeaOptinen lähetin-vastaanotinmoduulikoostuu vastaanottimen optisesta osakokoonpanosta (ROSA); lähettimen optisesta osakokoonpanosta (TOSA), jota edustavat aktiiviset optiset laitteet, passiiviset laitteet, toiminnalliset piirit ja valosähköisten liitäntäkomponenttien kotelointi. ROSA ja TOSA on koteloitu lasereiden, valoilmaisimien jne. avulla optisten sirujen muodossa.
Mikroelektroniikan kehityksen fyysisten pullonkaulojen ja teknisten haasteiden edessä ihmiset alkoivat käyttää fotoneja tiedonkantajina suuremman kaistanleveyden, suuremman nopeuden, pienemmän virrankulutuksen ja lyhyemmän viiveen saavuttamiseksi fotonisessa integroidussa piirissä (PIC). Fotonisen integroidun piirin tärkeä tavoite on toteuttaa valon generoinnin, kytkennän, moduloinnin, suodatuksen, siirron, havaitsemisen ja niin edelleen toimintojen integrointi. Fotonisten integroitujen piirien alkuperäinen liikkeellepaneva voima tulee tiedonsiirrosta, ja sitä on sitten kehitetty huomattavasti mikroaaltofotoniikassa, kvantti-informaation käsittelyssä, epälineaarisessa optiikassa, antureissa, lidarissa ja muilla aloilla.
Julkaisun aika: 20. elokuuta 2024