Общие сведения об источниках излучения применяемых в ВОСП.
Требования к источникам излучения ВОСП.
Общие требования к источникам излучения для ВОСП и измерительных систем можно сформулировать следующим образом:
· длина волны излучения источника должна совпадать с одним из минимумов спектрального распределения потерь волоконных световодов;
· конструкция источника должна обеспечивать достаточно высокую мощность выходного излучения и эффективный ввод его в волоконные световоды;
· источник должен иметь высокую надежность и большой срок службы;
· габаритные размеры, масса и потребляемая мощность должны быть минимальными;
· простота технологии должна обеспечивать невысокую стоимость и высокую воспроизводимость характеристик.
Особенности конкретных систем предъявляют ряд специфических требований к характеристикам источников излучения. Весьма жесткими эти требования являются для высокоскоростных систем передачи информации на большие расстояния с использованием одномодовых волоконных световодов. В первую очередь речь идет о спектральных характеристиках излучения. Уширение световых импульсов в одномодовых волокнах вследствие дисперсии пропорционально ширине спектра излучения, скорость передачи информации обратно пропорциональна ей (см. гл. 4 и 7).
В перспективных ВОСП с когерентным приемом необходимы источники не только с узким спектром, но и с высокой долговременной стабильностью центральной длины волны Высокая стабильность Хо необходима и в многоканальных системах со спектральным уплотнением, если спектральный интервал между соседними каналами невелик.
|
|
|
В настоящее время можно рассматривать три класса источников излучения для волоконно-оптических систем: полупроводниковые, волоконные и объемные микрооптические источники (микролазеры). Все они в той или иной мере удовлетворяют изложенным выше требованиям, однако только полупроводниковые источники — светоизлучающие диоды и лазеры — широко используются в реальных системах.
Полупроводниковые источники излучения применяемых в ВОСП.
Высокие технические характеристики волоконно-оптических усилителей (особенно в ЗОП) - это хорошая совместимость с обычными стандартными одномодовыми О В (как и для других типов одномодовых волокон), малый коэффициент шума (~3...5 дБ), слабая поляризационная чувствительность (не более ±0,5 дБ), большой динамический диапазон входной мощности при малых нелинейных искажениях и, наконец, большая выходная мощность, - стали главной причиной того, что они вытеснили оптические полупроводниковые усилители. Этот класс оптических усилителей исторически появился раньше ВОУ и, несмотря на впечатляющие успехи последних, полупроводниковые усилители (ПОУ, английский вариант SOA - semiconductop optical amplifier) продолжают развиваться. Их развитие стимулируется очевидными преимуществами: очень малыми габаритами и массой, прямым преобразованием электрической энергии в оптическую, что обуславливает значительно меньшее потребление энергии. Усиливающей средой в ПОУ является полупроводниковая структура из кристалла (GaAl)As с геометрическими размерами не более нескольких мм, что дает возможность интегрировать такие усилители в чипмодули вместе с другими элементами интегральных схем. Полупроводниковые усилители хорошо вписываются в различные устройства оптоэлектроники. Конструктивно ПОУ выполняется на основе активной среды - полупроводникового кристалла прямоугольной формы. На входную и выходную грани этого кристалла нанесены многослойные просветляющие покрытия на рабочей длине волны. Одновременно эти покрытия устраняют положительную оптическую обратную связь, исключая возникновение генерации. Для этой же цели входная и выходная грани кристалла совмещены с оптическими изоляторами. Согласование ПОУ с волокном осуществляется с помощью полусферических линз. В современных полупроводниковых усилителях в качестве оптической среды применяются так называемые квантово-напряженные структуры, практически нечувствительные к поляризации усиливаемого оптического излучения. Как следует из описания, еще одним преимуществом ПОУ по сравнению с ВОУ является отсутствие такого устройства как оптический мультиплексор.
|
|
|
Современные полупроводниковые оптические усилители могут работать во всех окнах прозрачности с практически одинаковой эффективностью.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 921; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!