La funció de latransmissor òpticés convertir la sortida del senyal elèctric de banda base digital del terminal elèctric en un senyal òptic i injectar-lo de manera efectiva a la línia de fibra òptica mitjançant la tecnologia d'acoblament. La conversió elèctrica-a-òptica s'aconsegueix modulant la font de llum amb el senyal elèctric digital que transporta la informació. La modulació es divideix en dos tipus: modulació directa (modulació interna) i modulació indirecta (modulació externa). Les característiques de la font de llum modulada inclouen potència, amplitud, freqüència i fase. Actualment, la modulació directa d'intensitat òptica (potència) és la més tècnicament madura i àmpliament utilitzada en sistemes pràctics de comunicació de fibra òptica.
Components bàsics d'un transmissor òptic
Font de llum
La comunicació de fibra òptica transmet senyals òptics. Per tant, la font de llum, que és el dispositiu-emissor de llum en un sistema de comunicació de fibra òptica, esdevé un dels components més importants. La seva funció és convertir el senyal elèctric transmès en un senyal òptic i emetre-lo.
Interfície d'entrada i codificació de línia
La interfície d'entrada i el circuit de codificació de línia formen conjuntament el circuit d'entrada. La seva funció és donar forma als polsos PCM (modulació de codi de polsos) d'entrada i convertir-los en codi NRZ (no-retorn-a-zero) per modular la font de llum i el circuit de modulació extern. L'estructura bàsica del circuit d'entrada es mostra a la figura.
- (1) Equalització i amplificació: Compensa l'atenuació i la distorsió causades per la transmissió per cable per garantir una descodificació correcta.
- (2) Conversió de patró de codi: converteix la sortida del codi HDB3 o CMI de l'equalitzador en codi NRZ.
- (3) Multiplexació: procés de transmissió de múltiples senyals de baixa-velocitat simultàniament a través d'un sol canal de transmissió gran.
- (4) Encriptació: si el flux de codi de senyal conté seqüències llargues de "0" o "1" s, dificultarà l'extracció del senyal del rellotge. Per evitar-ho, cal un circuit de codificació per garantir que els "0" i els "1" apareguin amb la mateixa probabilitat, facilitant l'extracció del rellotge.
- (5) Extracció de rellotge: com que tant els processos de transformació de codi com de codificació requereixen un senyal de rellotge, el senyal de rellotge s'extreu del senyal PCM després del circuit d'equalització i es subministra a altres circuits.
- (6) Codificació: com s'ha esmentat anteriorment, el flux de codi codificat hauria de tenir idealment un nombre igual d'"1" i "0" per facilitar l'extracció del senyal de rellotge a l'extrem receptor. A més, des d'una perspectiva pràctica, per facilitar la supervisió contínua d'errors, la comunicació entre canals, la supervisió i la superació de les fluctuacions dels components DC, el flux de codi de senyal després de la codificació es codifica en sistemes de comunicació de fibra òptica reals per complir els requisits anteriors.
Després de la codificació, el senyal es transforma en un codi de línia adequat per a la transmissió per línies de fibra òptica.
Circuit de modulació i circuit de control
1) La longitud d'ona de la llum emesa hauria de coincidir amb la "finestra" de baixa -pèrdua de la fibra òptica, és a dir, la longitud d'ona central hauria de ser d'uns 0,85 μm, 1,31 μm i 1,55 μm. La monocromaticitat espectral ha de ser bona, és a dir, l'amplada de línia espectral ha de ser estreta, per reduir les limitacions imposades per la dispersió de la fibra a l'amplada de banda.
2) L'eficiència de conversió elèctrica-a-òptica hauria de ser alta, requerint una potència òptica de sortida suficient i estable a un corrent de conducció prou baix, amb una bona linealitat. La direccionalitat del feix de llum emès ha de ser bona, és a dir, l'angle de radiació ha de ser petit, per millorar l'eficiència d'acoblament entre la font de llum i la fibra òptica.
3) La velocitat de modulació permesa ha de ser alta o la velocitat de resposta ha de ser ràpida per complir els requisits dels sistemes de transmissió d'alta-capacitat.
4) El dispositiu hauria de poder funcionar en mode d'ona contínua a temperatura ambient, requerint una bona estabilitat a la temperatura, alta fiabilitat i una llarga vida útil.
5) A més, el dispositiu ha de ser de mida petita, lleuger, fàcil d'instal·lar i utilitzar i de baix cost.
◆Especificacions del transmissor òptic i potència òptica
