Die Zusammensetzung optischer Kommunikationsgeräte

Die Zusammensetzung vonoptische Kommunikationsgeräte

Das Kommunikationssystem mit der Lichtwelle als Signal und der Glasfaser als Übertragungsmedium wird als Glasfaser-Kommunikationssystem bezeichnet. Die Vorteile der Glasfaserkommunikation im Vergleich zur herkömmlichen Kabelkommunikation und drahtlosen Kommunikation sind: große Kommunikationskapazität, geringer Übertragungsverlust, starke Fähigkeit gegen elektromagnetische Störungen, hohe Vertraulichkeit, und der Rohstoff des Glasfaserübertragungsmediums ist Siliziumdioxid mit reichlicher Speicherung. Darüber hinaus bietet Glasfaser im Vergleich zu Kabel die Vorteile einer geringen Größe, eines geringen Gewichts und niedriger Kosten.
Das folgende Diagramm zeigt die Komponenten eines einfachen photonischen integrierten Schaltkreises:Laser, optisches Wiederverwendungs- und Demultiplexgerät,FotodetektorUndModulator.

Die Grundstruktur des bidirektionalen Glasfaserkommunikationssystems umfasst: elektrischer Sender, optischer Sender, Übertragungsfaser, optischer Empfänger und elektrischer Empfänger.
Das elektrische Hochgeschwindigkeitssignal wird vom elektrischen Sender zum optischen Sender codiert, von elektrooptischen Geräten wie einem Lasergerät (LD) in optische Signale umgewandelt und dann an die Übertragungsfaser gekoppelt.
Nach der Übertragung eines optischen Signals über große Entfernungen über eine Singlemode-Faser kann ein mit Erbium dotierter Faserverstärker verwendet werden, um das optische Signal zu verstärken und die Übertragung fortzusetzen. Nach dem optischen Empfangsende wird das optische Signal von PD und anderen Geräten in ein elektrisches Signal umgewandelt und das Signal wird durch anschließende elektrische Verarbeitung vom elektrischen Empfänger empfangen. Der Vorgang des Sendens und Empfangens von Signalen in die entgegengesetzte Richtung ist der gleiche.
Um eine Standardisierung der Geräte in der Verbindung zu erreichen, werden der optische Sender und der optische Empfänger am selben Ort schrittweise in einen optischen Transceiver integriert.
Die HochgeschwindigkeitOptisches Transceivermodulbesteht aus der Receiver Optical Subassembly (ROSA); der Transmitter Optical Subassembly (TOSA), die durch aktive optische Geräte, passive Geräte, Funktionsschaltkreise und fotoelektrische Schnittstellenkomponenten dargestellt wird. ROSA und TOSA werden durch Laser, Fotodetektoren usw. verpackt optische Chips.

Angesichts des physikalischen Engpasses und der technischen Herausforderungen bei der Entwicklung der Mikroelektronik-Technologie begannen die Menschen, Photonen als Informationsträger zu verwenden, um eine größere Bandbreite, eine höhere Geschwindigkeit, einen geringeren Stromverbrauch und eine geringere Verzögerung bei photonischen integrierten Schaltkreisen (PIC) zu erreichen. Ein wichtiges Ziel der photonischen integrierten Schleife besteht darin, die Integration von Funktionen der Lichterzeugung, -kopplung, -modulation, -filterung, -übertragung, -erkennung usw. zu realisieren. Die anfängliche treibende Kraft photonischer integrierter Schaltkreise stammt aus der Datenkommunikation und wurde dann in den Bereichen Mikrowellenphotonik, Quanteninformationsverarbeitung, nichtlineare Optik, Sensoren, Lidar und anderen Bereichen stark weiterentwickelt.