Įvadas į RF per šviesolaidinę sistemą

Įvadas į RF per šviesolaidinę sistemą

RF per šviesolaidįyra vienas iš svarbių mikrobangų fotonikos pritaikymų ir pasižymi neprilygstamais pranašumais pažangiose srityse, tokiose kaip mikrobangų fotoninis radaras, astronominis radijo teleobjektyvas ir nepilotuojamas orlaivių ryšys.

RF per šviesolaidįROF jungtisdaugiausia sudarytas iš optinių siųstuvų, optinių imtuvų ir optinių kabelių. Kaip parodyta 1 paveiksle.

Optiniai siųstuvai: paskirstytieji grįžtamojo ryšio lazeriai (DFB lazeris) naudojami mažo triukšmo ir didelio dinaminio diapazono taikymuose, o FP lazeriai naudojami taikymuose, kuriems keliami mažesni reikalavimai. Šių lazerių bangos ilgis yra 1310 nm arba 1550 nm.

Optinis imtuvas: Kitame optinio pluošto jungties gale šviesą aptinka imtuvo PIN fotodiodas, kuris ją paverčia atgal į srovę.

Optiniai kabeliai: Skirtingai nuo daugiamodės skaidulos, vienmodės skaidulos naudojamos tiesinėse jungtyse dėl mažos dispersijos ir mažų nuostolių. Esant 1310 nm bangos ilgiui, optinio signalo slopinimas optinėje skaiduloje yra mažesnis nei 0,4 dB/km. Esant 1550 nm bangos ilgiui, jis yra mažesnis nei 0,25 dB/km.

ROF jungtis yra linijinė perdavimo sistema. Remiantis linijinio ir optinio perdavimo savybėmis, ROF jungtis turi šiuos techninius privalumus:

• Ypač maži nuostoliai, kai šviesolaidžio slopinimas mažesnis nei 0,4 dB/km

• Optinio pluošto itin plataus pralaidumo perdavimas, optinio pluošto nuostoliai nepriklauso nuo dažnio

Jungtis turi didesnę signalo perdavimo galią / pralaidumą – iki 40 GHz nuolatinės srovės.

• Apsauga nuo elektromagnetinių trukdžių (EMI) (signalas neturi įtakos blogu oru)

• Mažesnė kaina už metrą • Optiniai pluoštai yra lankstesni ir lengvesni, sveria maždaug 1/25 bangolaidžio ir 1/10 bendraašio kabelio

• Patogus ir lankstus išdėstymas (medicininėms ir mechaninėms vaizdo gavimo sistemoms)

Pagal optinio siųstuvo sudėtį, RF per šviesolaidį sistema skirstoma į du tipus: tiesioginės moduliacijos ir išorinės moduliacijos. Tiesioginės moduliacijos RF per šviesolaidį sistemos optinis siųstuvas naudoja tiesiogiai moduliuotą DFB lazerį, kuris pasižymi maža kaina, mažu dydžiu ir lengvu integravimu, todėl yra plačiai naudojamas. Tačiau dėl tiesioginės moduliacijos DFB lazerio lustų apribojimų tiesiogiai moduliuotas RF per šviesolaidį gali būti taikomas tik dažnių juostoje, mažesnėje nei 20 GHz. Palyginti su tiesiogine moduliacija, išorinės moduliacijos RF per šviesolaidį optinis siųstuvas sudarytas iš vieno dažnio DFB lazerio ir elektrooptinio moduliatoriaus. Dėl elektrooptinio moduliatoriaus technologijos brandos išorinės moduliacijos RF per šviesolaidį sistema gali būti taikoma dažnių juostoje, didesnėje nei 40 GHz. Tačiau dėl to, kad pridėta...elektrooptinis moduliatorius, sistema yra sudėtingesnė ir nepalanki taikymams. ROF jungties stiprinimas, triukšmo rodiklis ir dinaminis diapazonas yra svarbūs ROF jungčių parametrai, ir tarp jų yra glaudus ryšys. Pavyzdžiui, mažas triukšmo rodiklis reiškia didelį dinaminį diapazoną, o didelis stiprinimas yra ne tik būtinas kiekvienai sistemai, bet ir turi didesnę įtaką kitiems sistemos veikimo aspektams.