什么是光通信系統(tǒng)？

幾十年來(lái)，電子信號(hào)一直是通過(guò)普通的“硬接線”連接或通過(guò)使用具有自身缺陷的不同類(lèi)型的無(wú)線電鏈路來(lái)有效發(fā)送的。相反，與標(biāo)準(zhǔn)有線電纜相比，光纖鏈路無(wú)論是用于遠(yuǎn)距離還是短距離的視頻或音頻鏈路，都具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文深入探討了用于光纖通信系統(tǒng)的光發(fā)射器和接收器電路。

目前，信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)增加了當(dāng)前電信系統(tǒng)的使用。通常，光纖通信在開(kāi)發(fā)高質(zhì)量和高速度的電信系統(tǒng)中起著重要作用。如今，光纖應(yīng)用主要涉及包含互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng) (LAN) 的電信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)高信號(hào)傳輸率。

光纖如何工作

在光纖技術(shù)中，光纖鏈路用于通過(guò)具有高反射中心芯的電纜以光頻率形式傳輸模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。高反射性中央的作用是充當(dāng)光導(dǎo)，通過(guò)其特征反射壁的連續(xù)反射，使光通過(guò)它傳輸。如下方框圖所示，光纖通信模塊主要包括發(fā)射器（Tx）電路和接收器（Rx）模塊。

一個(gè)簡(jiǎn)單的接收器-發(fā)送器框圖

如上面的光纖數(shù)據(jù)鏈路所示，發(fā)射器位于光纜的一端，而接收器位于另一側(cè)。通常，大多數(shù)系統(tǒng)都采用收發(fā)器（包括發(fā)射器和接收器的模塊）。發(fā)射器的輸入包括電信號(hào)，該電信號(hào)轉(zhuǎn)換為來(lái)自發(fā)光二極管 (LED) 或激光二極管的光信號(hào)。根據(jù)需要，來(lái)自發(fā)射器的光信號(hào)通過(guò)連接器連接到光纜并通過(guò)光纜傳播。隨后，來(lái)自光纖終端的光信號(hào)可以鏈接到接收器，在任何地方，檢測(cè)器都會(huì)將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，之后經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)以供接收設(shè)備使用。

典型光發(fā)射器和接收器的框圖

光纖的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

光纖電路鏈路的一個(gè)重要的方面是對(duì)電干擾和雜散拾取的完美免疫力。雖然通過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電纜鏈路可以減少電氣干擾和雜散拾取問(wèn)題，但要完全消除該問(wèn)題可能會(huì)越來(lái)越困難。相比之下，光纖電纜的非電屬性有助于使電干擾變得無(wú)關(guān)緊要，除了接收器終端可能的干擾之外，這可以通過(guò)接收器電路的有效屏蔽來(lái)消除。

包含協(xié)同工作的光纖電纜的系統(tǒng)幾乎沒(méi)有與串?dāng)_相關(guān)的并發(fā)癥或問(wèn)題。這是因?yàn)楣饫w電纜的封裝防止了任何光泄漏。因此，通過(guò)光纖完成的鏈接保證了相當(dāng)安全和可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

此外，通過(guò)合適的傳輸和接收電路，光纖鏈路越來(lái)越適合具有處理大量帶寬范圍的能力，特別是由于整體電氣隔離得到改善，例如確保不會(huì)出現(xiàn)接地環(huán)路的復(fù)雜情況。值得注意的是，光纜通常纖細(xì)輕便，不受氣候條件和各種其他化學(xué)物質(zhì)的影響。因此，它們經(jīng)常在惡劣的環(huán)境中輕松使用，否則電纜，特別是同軸電纜將非常無(wú)效。

與任何系統(tǒng)一樣，雖然光纖電路擁有各種優(yōu)點(diǎn)，但也有其缺點(diǎn)。例如，一個(gè)非常明顯的缺點(diǎn)是無(wú)法將電信號(hào)直接傳輸?shù)焦饫w電纜中。與關(guān)鍵編碼器和解碼器電路相關(guān)的問(wèn)題和成本是矛盾的。此外，彎曲光纖通常是不受歡迎的，因?yàn)橛眉眲澢姆绞脚で鼈儠?huì)使它們受到物理?yè)p壞，從而使它們?cè)诠δ苌虾翢o(wú)用處，因?yàn)楣庑盘?hào)的傳播將受到阻礙，從而導(dǎo)致劇烈損耗。