Что такое оптические передатчики и зачем они нужны?

Что такое оптические передатчики и зачем они нужны?

Оптический передатчик – электрооптическое устройство, использующееся для трансформации электрических сигналов в оптические. Модуль сформирован источником светового излучения, несколькими промежуточными звеньями между входной и выходной группами. С выходной группы сигнал подается на оптоволокно для дальнейшей передачи.

Какими типами представлены передатчики? Какие характеристики необходимо учитывать при подборе? Где они используются? Ответим на все вопросы ниже.

image

Посмотреть современные модели оптических передатчиков можно здесь https://lan-art.ru/catalog/televizionnoe-oborudovanie/peredatchiki-opticheskie/.

Принципы выбора

При подборе нужно учесть:

  1. Быстродействие. Устройство должно переключаться максимально быстро, чтобы исключить проблемы со скоростью передачи данных в сети. Показатель зависит от времени нарастания, временного промежутка, необходимого для того, чтобы мощность источника на выходе возросла с 10 до 90 процентов;
  2. Мощность на выходе. Показатель должен быть достаточным для стабильного обнаружения светового сигнала, выше потерь, вызванных его движением по оптоволоконной линии, преодолением соединительных элементов;
  3. Длина волны сигнала на выходе. Чем стабильнее длина волны, тем меньше выраженность потерь данных, вероятность снижения скорости;
  4. Ширина излучающего спектра. В идеале, излучение должно базироваться на волне определенной длины, что позволяет свести к минимуму дисперсию в оптоволоконной сети.

2r1js3k4

Поколения оптических передатчиков

Базовый компонент передатчика оптического сигнала – источник света, в котором происходит трансформация электрического сигнала в направленное излучение. Роль преобразователей играют светодиоды или лазеры.

При производстве обеих деталей используются полупроводники с выраженной способностью продуцировать световой поток.

Первые версии передатчиков были разработаны еще в 1975, показатель длины волны при активации многомодового режима составляет 850 нм. В процессе модернизации появились одномодовые аналоги, длина волны которых увеличилась до 1310 нм.

При выпуске передатчиков третьего поколения использовались лазерные излучатели, функционирующие на длине волны в 1550 нм.

Сейчас актуально 4-е поколение, относящееся к сетям связи когерентного типа, передача информации строится за счет корректировки частоты или фазы светового потока.

Устройства дают возможно передавать сигнал на огромное расстояние без явления световой регенерации, скорость передачи измеряется гигабитами в секунду, а длина линий – сотнями километров.

image

Особенности оптических передатчиков на основе светодиодов

Светодиоды продуцируют поток света при подаче на них электротока.

Модификация диода различными веществами, к примеру, фосфором, позволяет корректировать длину волны светового потока. Модули довольно сильно рассеивают свет, из-за чего световое пятно превышает апертуру стандартных одномодовых волокон, что снижает эффективность работы в сетях, сформированных тонкими волокнами.

Нивелировать негативное явление можно вспомогательными элементами конструкции, технологиями, направленными на концентрацию потока света. Актуальными являются технологии выпуска передатчиков оптического сигнала с использованием краевых эмиттеров и деталями, по конфигурации напоминающими воронку.

Для достижения максимальной концентрации светового потока рекомендовано использование краевых эмиттеров.

Особенности светодиодных оптических передатчиков следующие:

  • Минимальная зависимости мощности сигнала на выходе от температурных условий, что конструктивно упрощает устройство, позволяет исключить потребность температурной компенсации;
  • Массивность, увеличение коэффициента потерь при попадании излучения в волокно до 10 децибел и более;
  • Долговечность;
  • Уменьшенная мощность, в сравнении с лазерными аналогами;
  • Невысокая цена.

С учетом особенностей, светодиоды оптимальны для использования в сетях ограниченной протяженности, в которых не требуется большая скорость передачи информации. Такие требования позволяют нивелировать недостатки, характерные для LED.

Склонность к формированию широкого светового пятна можно использовать как сильную сторону, например, при формировании многомодовых линий малой дальности, в рамках одного здания, между объектами, расположенные в близости друг от друга.

image

Особенности лазерных оптических передатчиков

Как и LED, лазер принадлежит к категории полупроводников.

Важнейший компонент его структуры – световой резонатор, конструктивно являющийся полостью, изготовленной из специализированного материала с заданными оптическими характеристиками. При невысокой силе тока лазер функционирует аналогично LED, но по достижении ею порогового значения активируется процесс интенсивной фотонной эмиссии в резонаторе.

При работе выделяются большие объемы тепловой энергии, влияющие на мощность сигнала на выходе, изменяющие некоторые рабочие характеристики.

Чтобы нивелировать эффект, конструкция оптического передатчика дополняется элементами, способствующими лучшему отводу тепла.

Особенности лазерных передатчиков оптического сигнала:

  • Зависимость мощности на выходе и длины волны от температуры, что предполагает конструктивное усложнение устройства для ее нивелирования;
  • Более высокая производительность, в сравнении со светодиодами;
  • Формирование узконаправленного светового потока, возможность использования с оптоволоконными линиями минимального диаметра;
  • Минимальный показатель дисперсии внутри волокна, длина волны стабильна, небольшие отклонения не влияют на стабильность, скорость передачи информации;
  • Минимальный период нарастания, совместимость с высокоскоростными сетями передачи данных.

Смотрите также:

Профессиональный монтаж современного оборудования

Как делается заправка газгольдеров? http://euroelectrica.ru/kak-delaetsya-zapravka-gazgolderov/.

Интересное по теме: Как узнать ip адрес камеры видеонаблюдения и как его изменить

Советы в статье "Какие есть виды вакуумного упаковочного оборудования" здесь.

Область использования лазерных оптических передатчиков – линии связи, от которых требуется не просто максимально высокая скорость передачи информации, исчисляющаяся гигабитами в секунду, но и большая протяженность. Такие сети, как правило, сформированы на основе одномодовых волокон.


Нет комментариев

    Оставить отзыв