Komponen asas okomunikasi gentian ptiksistem ditunjukkan dalam Rajah 1-1. Ia terutamanya terdiri daripada tiga bahagian: penghantaran, penerimaan, dan sistem penghantaran gentian optik asas yang berfungsi sebagai saluran umum.
(Rajah 1-1 Komponen asas sistem komunikasi gentian optik)
Komponen Asas Sistem Komunikasi Gentian Optik
△Klasifikasi sistem komunikasi gentian optik
(1) Bahagian Penghantaran: Dalam bahagian ini, sumber maklumat menukar maklumat pengguna kepada isyarat elektrik mentah, dipanggil isyarat jalur asas. Pemancar optik menukar isyarat jalur asas kepada isyarat yang sesuai untuk penghantaran saluran. Jika modulasi diperlukan, isyarat keluaran dipanggil isyarat termodulat. Untuk meningkatkan kualiti penghantaran, isyarat jalur asas analog ini biasanya ditukar kepada isyarat frekuensi-termodulat (FM), nadi-dimodulasi frekuensi (PFM) atau denyut-dimodulasi lebar (PWM), dan akhirnya, isyarat termodulat ini adalah input kepada pemancar optik.
Sama ada sistem digital atau analog, isyarat elektrik yang membawa input maklumat ke pemancar optik ditukar kepada isyarat optik melalui modulasi.
(2) Gelombang pembawa optik dihantar ke hujung penerima melalui talian gentian optik, di mana penerima optik menukar isyarat optik kepada isyarat elektrik. Penerima elektrik berfungsi secara songsang kepada pemancar elektrik; ia menukar isyarat elektrik yang diterima kepada isyarat jalur asas, yang kemudiannya digunakan oleh sinki maklumat untuk memulihkan maklumat pengguna.
Dalam keseluruhan sistem komunikasi, teknologi dan peralatan yang digunakan dalam komunikasi gentian optik adalah sama seperti dalam komunikasi kabel untuk segmen isyarat elektrik sebelum pemancar optik dan selepas penerima optik. Satu-satunya perbezaan ialah sistem penghantaran gentian optik asas, yang terdiri daripada pemancar optik, talian gentian optik, dan penerima optik, menggantikan penghantaran kabel.
(3) Sistem Penghantaran Gentian Optik Asas Menurut Rajah 1-1, sistem penghantaran gentian optik asas boleh dibahagikan kepada tiga bahagian: penghantar optik, talian gentian optik dan penerima optik. Fungsi pemancar optik adalah untuk menukar input isyarat elektrik dari bahagian pemancar kepada isyarat optik dan menggunakan teknologi gabungan untuk menyuntik isyarat optik ke dalam talian gentian optik ke tahap maksimum. Peralatan teras pemancar optik ialah sumber cahaya, bersama dengan pemacu dan modulator. Prestasi pemancar optik pada asasnya bergantung pada ciri-ciri sumber cahaya. Keperluan untuk sumber cahaya ialah: kuasa optik keluaran yang cukup tinggi, frekuensi modulasi yang cukup tinggi, lebar garis spektrum dan sudut perbezaan pancaran sekecil mungkin, kuasa output dan panjang gelombang yang stabil, dan hayat peranti yang panjang. Pada masa ini, sumber cahaya yang digunakan secara meluas termasuk diod pemancar cahaya -separa pengalir cahaya (LED) dan diod laser semikonduktor (atau laser, LD), serta laser maklum balas teragih (DFB) mod tunggal dinamik dengan lebar garis spektrum yang sangat kecil. Laser keadaan pepejal{16}}juga digunakan dalam beberapa kes. Fungsi talian gentian optik adalah untuk menghantar isyarat optik dari pemancar optik ke penerima optik dengan herotan dan pengecilan yang paling sedikit. Talian gentian optik terdiri daripada gentian optik, penyambung gentian optik dan palam gentian optik. Gentian optik adalah badan utama talian gentian optik, dan penyambung dan palam adalah komponen yang sangat diperlukan. Dalam kejuruteraan praktikal, kabel optik yang memegang berbilang gentian optik digunakan. Sistem komunikasi gentian optik beroperasi pada-panjang gelombang inframerah yang hampir, dan medium penghantaran untuk komunikasi gentian optik ialah kuarza, iaitu sejenis pandu gelombang dielektrik, ialah badan silinder, dengan indeks biasan teras dan pelapisan n₁ dan indeks biasan pelapisan n₂, dan n₁ > n₂. Apabila keadaan pantulan penuh dipenuhi, cahaya boleh dikurung dan dihantar dalam teras. Ciri-ciri utama gentian optik ialah pengecilan dan penyebaran warna. Pengecilan dinyatakan dalam unit dB/km, dan gentian optik mempunyai tiga tingkap kehilangan rendah, dengan panjang gelombang:
λ₀=0.85 μm (jalur panjang gelombang pendek) λ₀=1.31 μm (jalur panjang gelombang panjang)
λ₀=1.55 μm (jalur panjang gelombang panjang)
Penyerakan warna gentian optik disebabkan oleh fakta bahawa komponen dengan frekuensi yang berbeza dalam gentian optik tidak merambat pada kelajuan yang sama, mengakibatkan pembesaran nadi semasa penghantaran. Penyerakan warna dinyatakan dalam unit ps/(km · nm). Saling bagi nombor isyarat, iaitu, kadar bit maksimum-produk jarak yang boleh diterima oleh penyebaran warna.
Fungsi penerima optik adalah untuk menukar isyarat gentian optik kepada isyarat elektrik dengan nisbah isyarat -kepada-bunyi yang cukup tinggi. Komponen utama penerima ialah pengesan foto, dan terdapat juga penguat, penapis, dan litar berkaitan. Teras pengesan foto ialah elemen-penerima cahaya. Keperluan untuk pengesan foto ialah kadar tindak balas yang tinggi, arus gelap yang rendah dan kelajuan tindak balas yang tinggi. Pada masa ini, pengesan foto yang biasa digunakan dalam komunikasi gentian optik ialah fotodiod PIN (PIN-PD) semikonduktor simpang PN{7}}berasaskan dan fotodiod avalanche (APD).
Parameter ciri yang paling penting bagi penerima optik ialah sensitivitinya. Sensitiviti ialah penunjuk komprehensif kualiti penerima optik; ia mencerminkan keupayaan penerima untuk menerima isyarat optik yang lemah apabila dilaraskan kepada keadaan optimumnya. Kepekaan terutamanya bergantung pada hingar fotodiod dan penguat yang membentuk penerima optik, dan juga dipengaruhi oleh kadar penghantaran, parameter pemancar optik, dan penyebaran talian gentian optik. Ia juga berkait rapat dengan kadar ralat bit atau isyarat-kepada-nisbah bunyi yang diperlukan sistem. Oleh itu, sensitiviti juga merupakan penunjuk penting kualiti sistem komunikasi gentian optik.
