Sợi quang và công nghệ SDH - Phần 1 Sợi quang - Chương 5

Linh kiện biến đổi quang điện5.1. Tổng quát:Linh kiện biến đổi quang điện đ-ợc đặt ở hai đầu sợi quang. Có hai linh kiện quang điện: + Linh kiện biến đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang, đ-ợc gọi l nguồnquang. Linh kiện n y có nhiệm vụ phát ra ánh sáng có công suất tỷ lệ với dòng điện chạy qua nó. + Linh kiện biến đổi tín hiệu quang sang tín hiệu điện, còn gọi l linh kiệntách sóng quang (hay linh kiện thu quang). Linh kiện n y có nhiệm vụ ng-ợc lại so...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sợi quang và công nghệ SDH - Phần 1 Sợi quang - Chương 5phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng V.Linh kiÖn biÕn ®æi quang ®iÖn ch−¬ng V : Linh kiÖn biÕn ®æi quang ®iÖn5.1. Tæng qu¸t: Linh kiÖn biÕn ®æi quang ®iÖn ®−îc ®Æt ë hai ®Çu sîi quang. Cã hai linhkiÖn quang ®iÖn: Linh kiÖn biÕn ®æi tõ tÝn hiÖu ®iÖn sang tÝn hiÖu quang, ®−îc gäi l nguån +quang. Linh kiÖn n y cã nhiÖm vô ph¸t ra ¸nh s¸ng cã c«ng suÊt tû lÖ víi dßng®iÖn ch¹y qua nã. Linh kiÖn biÕn ®æi tÝn hiÖu quang sang tÝn hiÖu ®iÖn, cßn gäi l linh kiÖn +t¸ch sãng quang (hay linh kiÖn thu quang). Linh kiÖn n y cã nhiÖm vô ng−îc l¹iso víi nguån quang , tøc l t¹o ra dßng ®iÖn tû lÖ víi c«ng suÊt quang chiÕu v onã. ChÊt l−îng cña linh kiÖn biÕn ®æi quang ®iÖn v chÊt l−îng sîi quang quyÕt®Þnh cù ly, dung l−îng v chÊt l−îng cña tuyÕn truyÒn dÉn quang. ♦ Yªu cÇu kü thuËt cña linh kiÖn quang ®iÖn:a) §èi víi nguån quang: B−íc sãng cña ¸nh s¸ng ph¸t ra: - Møc ®é suy hao cña ¸nh s¸ng truyÒn trªn sîi quang phô thuéc v o b−ícsãngcña ¸nh s¸ng. Cã ba b−íc sãng th«ng dông l 850nm, 1300nm, 1550nm. Do®ã ¸nh s¸ng do nguån quang ph¸t ra còng ph¶i cã b−íc sãng phï hîp. Thêi gian chuyÓn: - §Ó cã thÓ truyÒn ®−îc tÝn hiÖu sè cã tèc ®é bit c ng cao th× thêi gianchuyÓn tr¹ng th¸i cña nguån quang ph¶i c ng nhanh._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 22- http://www.ebook.edu.vnphÇn 1. sîi quang Ch−¬ng V.Linh kiÖn biÕn ®æi quang ®iÖn C«ng suÊt ph¸t: - Cù ly th«ng tin phô thuéc v o nhiÒu yÕu tè trong ®ã c«ng suÊt ph¸t cñanguån quang l mét trong nh÷ng yÕu tè chÝnh. C«ng suÊt ph¸t c ng lín th× cù lyth«ng tin c ng xa. §é réng phæ: - ¸nh s¸ng m nguån quang thùc tÕ ph¸t ra kh«ng ph¶i l chØ cã mét b−ícsãng duy nhÊt m gåm mét kho¶ng b−íc sãng. Kho¶ng sãng n y c ng réng th×®é t¸n s¾c chÊt liÖu c ng lín do ®ã l m h¹n chÕ d¶i th«ng cña tuyÕn truyÒn dÉnquang. Nh− vËy ®é réng phæ cña nguån quang c ng hÑp c ng tèt. Gãc phãng ¸nh s¸ng: - Nh− ta ® biÕt ®−êng kÝnh lâi cña sîi quang rÊt nhá nÕu kÝch th−íc cñanguån quang lín v gãc phong ¸nh s¸ng réng v c«ng suÊt ph¸t quang v o ®−îclâi sÏ rÊt thÊp. Do ®ã nguån quang cã vïng ph¸t s¸ng v gãc ph¸t s¸ng c ng hÑpc ng tèt. §é æn ®Þnh: - C«ng suÊt quang m c¸c nguån quang thùc tÕ ph¸t ra Ýt nhiÒu phô thuécv o nhiÖt ®é m«i tr−êng, thêi gian sö dông v ®«i khi cßn phô thuéc v o c−êng®é s¸ng xung quanh. V× vËy c«ng suÊt do nguån quang ph¸t ra c ng æn ®Þnhc ng tèt. Thêi gian sö dông l©u, gi¸ th nh h¹. - b) §èi víi linh kiÖn t¸ch sãng quang: - B−íc sãng: Nh¹y ®èi víi b−íc sãng ho¹t ®éng cña hÖ thèng_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 23- http://www.ebook.edu.vnphÇn 1. sîi quang Ch−¬ng V.Linh kiÖn biÕn ®æi quang ®iÖn §é nh¹y: - Cã ®é nh¹y c ng cao c ng tèt. Tøc l kh¶ n¨ng t¸ch ®−îc c¸c tÝn hiÖuquang thËt nhá víi sè lçi (BER) trong ph¹m vi cho phÐp. Linh kiÖn t¸ch sãngquang c ng nh¹y th× c ng cã kh¶ n¨ng níi réng cù ly th«ng tin. - §¸p øng nhanh: §Ó cã thÓ l m viÖc trong hÖ thèng cã tèc ®é bit cao. - Dßng tèi nhá: Khi ch−a cã ¸nh s¸ng chiÕu v o nh−ng linh kiÖn t¸ch sãng quang vÉn cãdßng ®iÖn t¸ch sãng nhiÔu ch¹y qua. Dßng ®iÖn n y c ng nhá c ng tèt. - T¹p ©m: Cã t¹p ©m c ng thÊp c ng tèt ®Ó ®¶m b¶o tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m (S/N). - §é tin cËy cao , gi¸ th nh h¹.5.2. Nguån quang: Nguyªn lý chung: 5.2.1. Cã hai lo¹i linh kiÖn ®−îc dïng l m nguån quang hiÖn nay l : - Diode ph¸t quang hay LED (Light Emitting Diode) - Diode Laser hay LD (Laser Diode) C¶ hai linh kiÖn trªn ®Òu ph¸t triÓn tõ diode b¸n dÉn, Tøc l tõ tiÕp gi¸pcña b¸n dÉn lo¹i P v lo¹i N. C¸c ®Æc tÝnh kü thuËt cña nguån quang phÇn línphô thuéc v o cÊu t¹o cña chóng, riªng b−íc sãng do nguån quang ph¸t ra phôthuéc v o vËt liÖu chÕ t¹o nguån ...