Источник оптического излучения
Требования к источнику:
1. Совместимость с волокном.
2. Стабильность генерируемой мощности и частоты.
3. Узкий спектр генерируемого излучения. Спектр характеризуют величиной 
, определяющей хроматическую дисперсию.
4. Долговечность. Источник должен генерировать сигнал с заданными параметрами десятки тысяч часов.
5. Эффективный ввод световой энергии в волокно.
6. Устойчивость к воздействию внешних параметров (прежде всего от температуры).
7. Экономичность. Должен потреблять минимум энергии от внешних источников.
В настоящее время, в качестве источников излучения для систем связи используются исключительно полупроводниковые приборы. Существуют 2 основных типа источников излучения:
- светоизлучающий диод (СИД);
- полупроводниковый лазер.
Светоизлучающий диод – система, использующая свойства p-n-перехода. Светоизлучающий диод имеет следующую ВАХ: (ватт-амперную характеристику).
– ток накачки – постоянный ток, который пропускается через диод.
– световая мощность, генерируемая диодом. (единицы мВт).
Достоинства СИД:
– достаточно дешевые;
– стабильны и долговечны.
Недостатки:
– Широкая диаграмма направленности излучения ( 
50º)
Это затрудняет ввод в волокно необходимой мощности,
что приводит к большим потерям.
– Генерирует некогерентный свет, ширина составляет
порядка 40..50 нм (очень большое значение).
Использование этого источника в скоростных системах передачи нецелесообразно.
|
|
|
Полупроводниковый лазер (лазерный диод).
Ватт-амперная характеристика имеет вид:
– постоянный ток через лазер.
– пороговое значение тока накачки, начиная с которого лазер генерирует когерентный свет. До этого значения лазер генерирует некогерентный свет.
Основной режим работы: 
. Рабочая область лежит правее от .
- температура внешней среды: 
.
С ростом температуры ватт-амперная характеристика смещается вправо. Если ток накачки останется неизменным, то генерируемая световая мощность будет меняться. Источники излучения имеют стабилизацию излучаемой мощности и систему стабилизации температуры. Все это вместе с лазером выполняют виде единого блока.
Очень важный параметр – величина и .
, рабочие значения 
; 
.
В режиме когерентного излучения лазеры имеют от 0.1 до 2 нм. Лазер генерирует стабильные колебания, т.к. внутри него есть резонатор.
Внутри резонатора возникают колебания. Они определяются средой и длиной резонатора.
РОС-лазеры – лазеры с распределенной обратной связью (более стабильны).
Излучение лазера более направленное, чем у светоизлучающего диода, поэтому вводить излучение в волокно проще, чем в случае с СИД.
|
|
|
И СИД, и лазер модулируются путем коммутации тока накачки. Для лазера такой способ модуляции сопряжен с изменением частоты.
По частоте света меняется на несколько десятков нм. Это недопустимо в системах многоволновой связи, но в не слишком скоростных системах передачи может применяться. В настоящее время, источники излучения выпускаются в виде передающих оптических модулей (ПОМ). Выход ПОМ – одно волокно оптического кабеля, к клеммам подводится питание и сигнал.
Излучающая площадка маленькая, но у нее может быть несколько светящихся областей.
На спектральной характеристике:
Такой лазер является широкополосным.
Идеальная характеристика одночастотного лазера: 
.
У него излучает одна область.
Эти лазеры очень дорогие. Требуется поддерживать давление порядка 30 дБ и более.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 548; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!