הרכב מכשירי תקשורת אופטיים

ההרכב שלהתקני תקשורת אופטיים

מערכת התקשורת עם גל האור כאות והסיב האופטי כאמצעי השידור נקראת מערכת התקשורת הסיב האופטי. היתרונות של תקשורת סיבים אופטיים בהשוואה לתקשורת כבלים מסורתית ותקשורת אלחוטית הם: קיבולת תקשורת גדולה, אובדן שידור נמוך, יכולת הפרעה אנטי-אלקטרומגנטית חזקה, סודיות חזקה וחומר הגלם של מדיום שידור סיבים אופטיים הוא דו תחמוצת הסיליקון עם אחסון בשפע. בנוסף, לסיבים אופטיים יש את היתרונות של גודל קטן, משקל קל ועלות נמוכה בהשוואה לכבל.
התרשים הבא מציג את הרכיבים של מעגל משולב פוטוני פשוט:לייזר, שימוש חוזר אופטי והתקן דה-מולטיפלקס,photodetectorואִפְנָן.

המבנה הבסיסי של מערכת תקשורת דו-כיוונית סיבים אופטיים כולל: משדר חשמלי, משדר אופטי, סיב שידור, מקלט אופטי ומקלט חשמלי.
האות החשמלי המהיר מקודד על ידי המשדר החשמלי למשדר האופטי, מומר לאותות אופטיים על ידי מכשירים אלקטרו-אופטיים כגון התקן לייזר (LD), ולאחר מכן מחובר לסיב השידור.
לאחר שידור למרחקים ארוכים של אות אופטי דרך סיב במצב יחיד, ניתן להשתמש במגבר סיבים מסומם בארביום כדי להגביר את האות האופטי ולהמשיך בשידור. לאחר קצה הקבלה האופטי, האות האופטי מומר לאות חשמלי על ידי PD והתקנים אחרים, והאות מתקבל על ידי המקלט החשמלי באמצעות עיבוד חשמלי שלאחר מכן. תהליך השליחה והקבלה של אותות בכיוון ההפוך זהה.
על מנת להגיע לסטנדרטיזציה של הציוד בקישור, המשדר האופטי והמקלט האופטי באותו מקום משולבים בהדרגה במקלט משדר אופטי.
המהירות הגבוההמודול משדר אופטימורכב מ-Receiver Optical Subassembly (ROSA; Transmitter Optical Subassembly (TOSA) המיוצג על ידי התקנים אופטיים אקטיביים, התקנים פסיביים, מעגלים פונקציונליים ורכיבי ממשק פוטו-אלקטרי ארוזים. ROSA ו-TOSA ארוזים על ידי לייזרים, גלאי צילום וכו' בצורה של שבבים אופטיים.

לנוכח צוואר הבקבוק הפיזי והאתגרים הטכניים בהם נתקלו בפיתוח טכנולוגיית המיקרו-אלקטרוניקה, אנשים החלו להשתמש בפוטונים כנושאי מידע כדי להשיג רוחב פס גדול יותר, מהירות גבוהה יותר, צריכת חשמל נמוכה יותר והשהייה נמוכה יותר של מעגל פוטוני אינטגרלי (PIC). מטרה חשובה של לולאה משולבת פוטונית היא לממש את השילוב של פונקציות של ייצור אור, צימוד, אפנון, סינון, שידור, זיהוי וכן הלאה. הכוח המניע הראשוני של מעגלים משולבים פוטוניים מגיע מתקשורת נתונים, ולאחר מכן הוא פותח מאוד בפוטוניקת מיקרוגל, עיבוד מידע קוונטי, אופטיקה לא ליניארית, חיישנים, לידר ועוד תחומים.