Pengenalan kepada aplikasi penghantaran optik RF RF melalui Serat

Pengenalan kepada aplikasiPenghantaran optik RFRF melalui Serat

Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, teknologi komunikasi gelombang mikro dan telekomunikasi optik telah berkembang pesat. Kedua-dua teknologi ini telah mencapai kemajuan yang besar dalam bidang masing-masing, dan juga membawa kepada perkembangan pesat komunikasi mudah alih dan perkhidmatan penghantaran data, yang membawa kemudahan yang besar kepada kehidupan manusia. Kedua-dua teknologi komunikasi gelombang mikro dan komunikasi fotoelektrik mempunyai kelebihannya sendiri, tetapi ia juga mempunyai beberapa kelemahan yang tidak dapat diatasi. Penghantaran fotoelektrik memerlukan rangkaian fizikal, dan terdapat beberapa kekurangan dalam fleksibiliti, rangkaian pantas dan mobiliti pembinaan. Komunikasi gelombang mikro mempunyai beberapa kekurangan dalam penghantaran jarak jauh dan kapasiti yang besar, dan gelombang mikro memerlukan penguatan dan penghantaran semula geganti yang kerap, dan lebar jalur penghantaran dihadkan oleh frekuensi pembawa. Ini membawa kepada penyepaduan teknologi penghantaran gelombang mikro dan Gentian optik, iaitu teknologi Radio melalui Gentian (ROF), yang sering dirujuk sebagaiRF melalui Serat, atau teknologi jarak jauh frekuensi radio. Bidang teknologi RF melalui Serat yang paling banyak digunakan ialah bidang komunikasi gentian optik, termasuk stesen pangkalan mudah alih, sistem teragih, jalur lebar tanpa wayar, TV kabel, komunikasi rangkaian persendirian dan sebagainya. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan peningkatan fotonik gelombang mikro, teknologi RF melalui Serat telah digunakan secara meluas dalam radar foton gelombang mikro, komunikasi UAV, penyelidikan astronomi dan bidang lain. Mengikut pelbagai jenis modulasi laser, komunikasi laser boleh dibahagikan kepada modulasi dalaman dan modulasi luaran, yang biasa digunakan ialah modulasi luaran, dan RF melalui Serat berdasarkan modulasi laser luaran diterangkan dalam kertas kerja ini. Pautan RF melalui Serat terutamanya terdiri daripada transceiver optik, penghantaran, danPautan ROF, seperti yang ditunjukkan dalam rajah berikut:

Pengenalan ringkas kepada bahagian ringan. LD biasa digunakanLaser DFB(jenis maklum balas teragih), yang digunakan untuk hingar rendah, aplikasi julat dinamik tinggi, dan laser FP (jenis Fabry-Perot) digunakan untuk aplikasi yang kurang mencabar. Panjang gelombang yang paling biasa digunakan ialah 1064nm dan 1550nm. PD ialahpengesan foto, dan di hujung pautan gentian optik yang lain, cahaya dikesan oleh fotodiod PIN penerima, yang menukarkan cahaya kepada isyarat elektrik dan kemudian kepada langkah pemprosesan elektrik yang biasa. Gentian optik yang digunakan untuk sambungan perantaraan biasanya gentian optik mod tunggal dan berbilang mod. Gentian mod tunggal biasanya digunakan dalam rangkaian tulang belakang kerana penyebarannya yang rendah dan kehilangan yang rendah. Gentian berbilang mod mempunyai aplikasi tertentu dalam rangkaian kawasan setempat kerana ia murah untuk dikeluarkan dan boleh menampung berbilang penghantaran pada masa yang sama. Pelemahan isyarat optik dalam gentian adalah sangat kecil, hanya ~0.25dB/km pada 1550nm.

Berdasarkan ciri-ciri penghantaran linear dan penghantaran optik, pautan ROF mempunyai kelebihan teknikal berikut:

• Kehilangan yang sangat rendah, pelemahan gentian kurang daripada 0.4 dB/km

• Penghantaran ultra-jalur lebar gentian, kehilangan gentian tanpa mengira frekuensi

• Pautan dengan kapasiti/lebar jalur isyarat yang lebih tinggi sehingga 110GHz • Rintangan Gangguan Elektromagnet (EMI) (cuaca buruk tidak menjejaskan isyarat)

• Kos per meter yang lebih rendah • Serat lebih fleksibel dan ringan, dengan berat kira-kira 1/25 daripada pandu gelombang dan 1/10 daripada kabel sepaksi

• Susunan modulator elektro-optik yang mudah dan fleksibel (untuk sistem pengimejan perubatan dan mekanikal)