Приемные оптические модули. Структурная схема. Назначения. Требования, предъявляемые к приемным оптическим модулям ВОСП.
ПрОМ преобразует опт.излучение в эл.сигнал, производит коррекцию искажений, усиление и регенерацию цифрового сигнала, выделение служебной информации из линейного сигнала.
Принцип построения ПрОМ зависит от приемного метода детектирования.
Различают прямое фотодетектирование и детектирование с преобразователем. Выбор метода детектирования определяется принципом модуляции оптического сигнала.
При прямом детектировании оптический сигнал подается непосредственно на фотодиод, в котором электрический сигнал формируется в виде изменяющегося фототока.(схема в раздатке)
Назначение блоков:
ОУ – увеличивает мощность опт.сигнала (опт.усилитель);
ФД – преобразует опт.сигнал в электрический (фотодетектор);
ПУс – малошумящий предварительный электр-й усилитель, обеспеч-й максимальное отношение сигнал-шум.
ГУс – главный усилитель, обеспеч-й усиление сигнала до уровня необходимого для нормального функционирования последующих устройств. В качестве усилительных устройств применяются интегрирующие (ИУ) и трансимпедансные электрические усилители (ТИУ). Работой усилителя управляет АРУ.
АРУ (автоматическое регулирование усиления) – обеспечивает регулировку динамического диапазона путем изменения коэффициента усиления Гус или коэффициента лавинного умножения ЛФД.
К – корректор обеспечивает коррекцию АЧХ линейного тракта, а также устраняет искажения, вносимы входной цепью ПрОМ.
РУ – решающее устройство путем сравнения входного сигнала с пороговым напряжением формирует сигнал логической единицы или нуля.
ВТЧ – выделитель тактовой частоты формирует тактовую последовательность для регенерации сигнала и работы демультиплексирующих устройств.
В методе детектирования с преобразованием для определения фазы в принимаемый сигнал замешивают когерентное и стабильное излучение от эталонного источника, которым является опорный оптический генератор (ООГ). В результате смешения когерентных оптических сигналов возникают биения, которые регистрируются фотодиодом и содержат информацию об интенсивности и фазе принимаемого сигнала. Этот метод приема также называют когерентным, так как он применяется при построении когерентных ВОСП. (схема в раздатке)
ОУ – Оптический усилитель, увеличивает мощность оптического сигнала.
ОС – оптический смеситель обеспечивает взаимодействие вх.сигнала с сигналом от ООГ.
ФД – фотодетектор.
ПФ – полосовой фильтр.
ДМ – демодулятор выделяет электрический информационный сигнал.
ПК – поляризационный контролер обеспечивает контроль поляризации сигнала.
ООГ – опорный оптический генератор.
АПЧ – автоподстройка частоты обеспечивает синхронизацию вх.сигнала с сигналом от ООГ по частоте.
Требования: поддержка лин.кодов ВОСП; широкополосность фотоприемников, быстродействие; поддержка схем резервирования (1+1, 1:1); поддержка горячей замены; стоимость и миниатюрность.
Оптические модуляторы. Виды. Характеристики. Принцип работы электрооптического модулятора на основе интерферометра Маха - Цендера.
Оптический модулятор – устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями информационного сигнала.
Модуляция света - это изменение его параметров в зависимости от управляющего (модулирующего) сигнала. С ее помощью производят наложение информации на световую волну или световой поток, осуществляющие ее перенос.
Виды: Модулятор на основе ячейки Поккельса; Модулятор на основе интерферометра Маха-Цендера.
Характеристики: глубина модуляции сигнала; оптические потери, полоса прозрачности, полоса модулируемых частот, удельная потребляемая мощность, значение управляющего напряжения.
Электрооптический модулятор на интерферометре Маха-Цендера представляет собой два встречно включенных Y – разветвителя, соединенных отрезками отдельно управляемых волноводов.
В модуляторе лазер используется только как источник света. Модуляция происходит в одном волноводном канале, совмещенном с Y – разветвителями и расположенном на электрооптической подложке. Электрический сигнал, подаваемый через усилитель, вызывает изменение показателя преломления волноводного канала. При этом в другом канале изменений нет.
Оптические волны в этих каналах распространяются с разной скоростью и приобретают разные набеги фаз, что при их сложении на выходе вызывает интерференционное уменьшение мощности. Для обеспечения высокой линейности модуляции в схеме применяется смещение постоянным напряжением.