Úvod do aplikace optického přenosu RF přes vlákno

Úvod do aplikaceRF optický přenosRF přes optické vlákno

V posledních desetiletích se technologie mikrovlnné komunikace a optické telekomunikace rychle rozvíjely. Obě technologie dosáhly velkého pokroku ve svých příslušných oblastech a také vedly k rychlému rozvoji mobilní komunikace a služeb přenosu dat, což přineslo velké pohodlí lidem. Obě technologie, mikrovlnná komunikace a fotoelektrická komunikace, mají své výhody, ale také určité nevýhody, které nelze překonat. Fotoelektrický přenos vyžaduje fyzické propojení a existují určité nedostatky v oblasti flexibility, rychlosti propojení a mobility konstrukce. Mikrovlnná komunikace má určité nedostatky v přenosu na dlouhé vzdálenosti a velké kapacitě. Mikrovlnná komunikace vyžaduje časté zesilování a retranslace relé a šířka pásma přenosu je omezena nosnou frekvencí. To vedlo k integraci technologie mikrovlnného a optického přenosu, tj. technologie Radio over Fiber (ROF), která se často označuje jakoRF přes optické vlákno, neboli technologie dálkového rádiového vysílání. Nejrozšířenější oblastí technologie RF over Fiber je oblast optické komunikace, včetně mobilních základnových stanic, distribuovaných systémů, bezdrátového širokopásmového připojení, kabelové televize, komunikace v privátních sítích atd. V posledních letech, s nástupem mikrovlnné fotoniky, se technologie RF over Fiber široce používá v mikrovlnných fotonových radarech, komunikaci s bezpilotními vzdušnými prostředky, astronomickém výzkumu a dalších oblastech. Podle různých typů laserové modulace lze laserovou komunikaci rozdělit na interní modulaci a externí modulaci, přičemž běžně používanou je externí modulace a v tomto článku je popsána RF over Fiber založená na externí laserové modulaci. Spoje RF over Fiber se skládají hlavně z optického transceiveru, přenosu a...Odkazy ROF, jak je znázorněno na následujícím obrázku:

Stručný úvod do světelné části. LD se běžně používá.DFB lasery(typ s distribuovanou zpětnou vazbou), které se používají pro aplikace s nízkým šumem a vysokým dynamickým rozsahem, a FP (typ Fabry-Perot) lasery se používají pro méně náročné aplikace. Nejčastěji používané vlnové délky jsou 1064 nm a 1550 nm. PD je...fotodetektor, a na druhém konci optického spoje je světlo detekováno PIN fotodiodou přijímače, která převádí světlo na elektrický signál a poté do známého kroku elektrického zpracování. Optické vlákno používané pro mezilehlé spojení je obvykle jednomódové a vícemódové optické vlákno. Jednomódové vlákno se běžně používá v páteřních sítích kvůli nízké disperzi a nízkým ztrátám. Vícemódové vlákno má určité uplatnění v lokálních sítích, protože je levné na výrobu a dokáže přenášet více přenosů současně. Útlum optického signálu ve vlákně je velmi malý, pouze ~0,25 dB/km při 1550 nm.

Na základě charakteristik lineárního a optického přenosu mají spoje ROF následující technické výhody:

• Velmi nízké ztráty, útlum vlákna menší než 0,4 dB/km

• Ultraširokopásmový přenos optických vláken, ztráty vláken nezávislé na frekvenci

• Spojení s vyšší přenosovou kapacitou/šířkou pásma signálu až do 110 GHz • Odolnost proti elektromagnetickému rušení (EMI) (nepříznivé počasí neovlivňuje signál)

• Nižší náklady na metr • Optické vlákno je flexibilnější a lehčí, váží přibližně 1/25 vlnovodu a 1/10 koaxiálního kabelu

• Snadné a flexibilní uspořádání elektrooptických modulátorů (pro lékařské a mechanické zobrazovací systémy)