元件 次系统 自动控制 |
最新动态
|
产业快讯
|
光学Isolator 所谓光学Isolator是指能让光线单向通行,阻隔逆向光通行的光学组件而言。(图十)是光学Isolator的动作原理;(图十一)是光学Isolator的外观。由图十可知光学Isolator是将光的偏光分解成两个直线偏光,接着利用法拉第(Faraday)旋转器使两个直线偏光旋转45°,之后再使两偏光进行合成,其结果是从逆向射入的光线会被旋转90°,再经过偏光组件的组合就无法继续朝前方行进。 一
|
光纤耦合器
光纤耦合器(optical fiber coupler)主要用途是使光线分歧或是分波。虽然还有其它方法可以达成相同效果,不过以光纤耦合器的结构最简易成本最低廉。图(十二)是光纤耦合器的构成图;(图十三)是光纤耦合器的外观图。基本上光纤耦合器是将两条光纤平行置放加热,平行部位变成一体化后再将它拉伸即可。
|
分歧耦合器(coupler)
分歧耦合器主要功能是使输入光维持一定的分歧比率,其中又以50对50分歧耦合器的使用最普及,除此之外99对1的分歧耦合器,经常被当作回线power的监控器(monitor)使用。
WDM耦合器
WDM耦合器主要功能是使两个波长相异的光信号从port输入,再由输出port输出两个光信号。除此之外WDM耦合器还可使相异的window光线进行分波、合波动作。
star coupler
star coupler主要功能是当分歧耦合器串联连接时,它可使一个输入port能同时具备16个甚至32个输出port。除此之外某些star coupler是将复数条光纤作成束带状,再利用溶接拉伸方式制成。如(图十四)所示类似有线电视基地台就是利用star coupler,使复数条光纤形成分歧状结构。
|
数据传输系统的基本结构与关键技术
基本结构
(图十五)是利用光纤形成数据传输系统结构,由图可知送信端先将欲传输的数据进行多重化、电器-光学转换以及波长多重化,接着输入光纤内;收信端则依照波长将必要的光线取出,再经过光学-电器转换与波长多重分离。一般而言电视转播站与移动电话等高频信号,通常是将电气信号直接转换成光学信号,再利用光纤进行传输,由于远方的高频信号也是使用相同方式作双向数据传输,因此移动电话可在地下道进行通话。
|
雷射二极管(Laser Diode;LD)
雷射二极管(LD)与发光二极管(LED)等光学组件,主要功能是将电气信号转换成光学信号。LED的优点是价格低廉,缺点是无法获得高输出功率,同时也无法作高速变调。相较之下类似FP Type与DFB Type的LD,除了具备高输出功率特征之外还可作高速变调。
Photo Diode
Photo Diode同样可将电气信号转换成光学信号,以往基于高感度等考虑,Avalanche Photo Diode(APD)曾经是市场主流,不过目前大多已经改用PIN Photo Diode。
有关增加光纤通信传输容量的技术
利用复数相异波长提高传输速度
波长多重化(WDM)不但能提高各传输器的传输速度,同时还能藉由多重化的提升大幅增加传输容量。假设每条光纤的光power一定时,单位波长的power相对变小,不过在此同时相同波长间隔若作多重化,由于波长与波长之间相互作用,因此极易产生噪声(noise),进而影响光纤通信的质量。
增加波长间隔,形成4~8波左右的多重化称为CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplex);波长间隔为0.8nm,数量超过40波以上者则称为DWDM(Dense Wavelength Division Multiplex),目前DWDM单位波长的传输速度大约是10Gbps~4010Gbps左右。
利用单波长提高传输速度
这种技术是由日本开发。如果以高速开/闭(ON/OFF)光源,理论上可以提高传输速度,不过相对的送信端需要搭配高速驱动电路(即使是LD光源也不例外)才能达成,收信端则需设置可将光学信号转换成高速电气脉冲的电路。此外在光纤中传输的光脉冲,极易受到高速后产生的「分散」的影响,因此传输波形必需作最适化处理,例如光学soliton通信方法就是利用光纤的非线形现象,以所谓的「soliton」波形进行高速传输。
增加光纤数量提高传输速度
如果有充分的光纤,增加光纤数量提高传输速度可说是很好的方法之一。
结语
自从光纤通信与半导体激光技术开始商业化研究,并走入人们的生活之后,已经带来无穷无尽的便利性与商业利益,其所能传送的容量与距离都得到大幅度的提升。光传输速度接近30万km/sec,只要有适当的光纤材料与光学链接器,就可以将光纤传输的损失量降至最低。但是以往利用光纤做长距离的光信号传输时,都需要进行繁琐的光-电转换作业,亦即先将光信号转换成电气信号,之后再将已增幅的电气信号转换为光信号,以达到光信号增幅的目的。当EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)问世之后,此一繁琐的转换程序得到了解决。EDFA可以直接将光信号增幅,使光纤通信技术得到革命性的进步。本文将在下期就EDFA技术的特性与原理进行深入探讨,并介绍其他相关的光增幅器与光信号量测方式。
<下期预告:光增幅技术的诞生,已使得光纤通信技术得到革命性的进步。而光增幅技术如何解决困扰工程师已久的光-电转换作业问题,并让光纤通信进入高速大容量的传输时代?下一期的零组件杂志将继续为读者详细剖析,敬请期待!>
|
||||
|
|
comments powered by Disqus | |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|