เครื่องส่งสัญญาณแสงคืออะไร?

หน้าที่ของเครื่องส่งสัญญาณแสงคือการแปลงสัญญาณไฟฟ้าเบสแบนด์ดิจิทัลจากเทอร์มินัลไฟฟ้าเป็นสัญญาณออปติคัลและฉีดเข้าไปในสายไฟเบอร์ออปติกอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้เทคโนโลยีคัปปลิ้ง การแปลงไฟฟ้า-เป็น-แสงทำได้โดยการปรับแหล่งกำเนิดแสงด้วยสัญญาณไฟฟ้าดิจิทัลที่นำพาข้อมูล การมอดูเลตแบ่งออกเป็นสองประเภท: การมอดูเลตโดยตรง (การมอดูเลตภายใน) และการมอดูเลตทางอ้อม (การมอดูเลตภายนอก) ลักษณะของแหล่งกำเนิดแสงแบบมอดูเลต ได้แก่ กำลัง แอมพลิจูด ความถี่ และเฟส ในปัจจุบัน การมอดูเลตความเข้มแสงโดยตรง (กำลัง) เป็นเทคโนโลยีที่ครบกำหนดทางเทคนิคมากที่สุด และใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงที่ใช้งานได้จริง

การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกจะส่งสัญญาณแสง ดังนั้น แหล่งกำเนิดแสงซึ่งเป็นอุปกรณ์-เปล่งแสงในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง จึงกลายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดชิ้นหนึ่ง หน้าที่ของมันคือการแปลงสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งไปเป็นสัญญาณแสงแล้วปล่อยออกมา

อินเทอร์เฟซอินพุตและวงจรการเข้ารหัสบรรทัดรวมกันเป็นวงจรอินพุต หน้าที่ของมันคือกำหนดรูปร่างพัลส์ PCM (Pulse Code Modulation) อินพุต และแปลงเป็นโค้ด NRZ (ไม่-ส่งกลับ-เป็น-ศูนย์) เพื่อปรับแหล่งกำเนิดแสงและวงจรมอดูเลชั่นภายนอก โครงสร้างพื้นฐานของวงจรอินพุตแสดงในรูป

(1) การทำให้เท่าเทียมกันและการขยาย: ชดเชยการลดทอนและการบิดเบือนที่เกิดจากการส่งผ่านสายเคเบิลเพื่อให้แน่ใจว่าการถอดรหัสถูกต้อง
(2) การแปลงรูปแบบโค้ด: แปลงเอาต์พุตโค้ด HDB3 หรือ CMI จากอีควอไลเซอร์เป็นโค้ด NRZ
(3) มัลติเพล็กซ์: กระบวนการในการส่งสัญญาณความเร็วต่ำ-หลายรายการพร้อมกันผ่านช่องสัญญาณขนาดใหญ่ช่องเดียว
(4) การแย่งชิง: หากสตรีมรหัสสัญญาณมีลำดับยาวของ "0" หรือ "1" จะทำให้การแยกสัญญาณนาฬิกาทำได้ยาก เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ จำเป็นต้องมีวงจรแย่งชิงเพื่อให้แน่ใจว่า "0" และ "1" ปรากฏขึ้นด้วยความน่าจะเป็นที่เท่ากัน ซึ่งช่วยให้การแยกสัญญาณนาฬิกาสะดวกขึ้น
(5) การแยกสัญญาณนาฬิกา: เนื่องจากทั้งการแปลงโค้ดและกระบวนการแย่งชิงต้องใช้สัญญาณนาฬิกา สัญญาณนาฬิกาจึงถูกแยกออกจากสัญญาณ PCM หลังจากวงจรอีควอไลเซชัน และจ่ายให้กับวงจรอื่น ๆ
(6) การเข้ารหัส: ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น สตรีมโค้ดที่มีสัญญาณรบกวนควรมีจำนวน "1" และ "0" ที่เท่ากัน เพื่ออำนวยความสะดวกในการแยกสัญญาณนาฬิกาที่ส่วนรับ นอกจากนี้ จากมุมมองในทางปฏิบัติ เพื่ออำนวยความสะดวกในการตรวจสอบข้อผิดพลาดอย่างต่อเนื่อง การสื่อสารระหว่าง-ช่องสัญญาณ การตรวจสอบ และการเอาชนะความผันผวนของส่วนประกอบ DC สตรีมรหัสสัญญาณหลังจากการแย่งชิงจะถูกเข้ารหัสในระบบการสื่อสารใยแก้วนำแสงจริงเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดข้างต้น

หลังจากการเข้ารหัส สัญญาณจะถูกแปลงเป็นรหัสเส้นที่เหมาะสมสำหรับการส่งผ่านสายไฟเบอร์ออปติก

1) ความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาควรตรงกับ "หน้าต่าง" ที่สูญเสียต่ำ-ของใยแก้วนำแสง ซึ่งหมายความว่าความยาวคลื่นตรงกลางควรอยู่ที่ประมาณ 0.85 μm, 1.31 μm และ 1.55 μm สเปกตรัมสีเดียวควรจะดี กล่าวคือ ความกว้างของเส้นสเปกตรัมควรแคบ เพื่อลดข้อจำกัดที่กำหนดโดยการกระจายไฟเบอร์บนแบนด์วิธ

2) ประสิทธิภาพการแปลงทางไฟฟ้า-เป็น-ควรสูง โดยต้องใช้กำลังแสงเอาท์พุตที่เพียงพอและเสถียรที่กระแสไฟขับต่ำเพียงพอ โดยมีความเป็นเส้นตรงที่ดี ทิศทางของลำแสงที่ปล่อยออกมาควรจะดี กล่าวคือ มุมการแผ่รังสีควรมีขนาดเล็ก เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมต่อระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและใยแก้วนำแสง

3) อัตราการมอดูเลตที่อนุญาตควรสูงหรือความเร็วการตอบสนองควรเร็วเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของระบบส่งกำลังที่มีความจุสูง-

4) อุปกรณ์ควรสามารถทำงานในโหมดคลื่นต่อเนื่องได้ที่อุณหภูมิห้อง โดยต้องมีอุณหภูมิคงที่ดี มีความน่าเชื่อถือสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน

5) นอกจากนี้ อุปกรณ์ควรมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ติดตั้งและใช้งานง่าย และราคาไม่แพง

◆การปรับแหล่งกำเนิดแสง

◆ข้อมูลจำเพาะของเครื่องส่งสัญญาณแสงและพลังงานแสง