Проектирование передатчика

Проектирование передатчика заключается в основном в определении типа источника излучения и схемы модуляции.

При выборе источника передатчика учитывают следующие параметры: оптическую мощность источника; длину волны и спектральную ширину излучения; скорость и линейность отклика; температурную нестабильность и эффективность схемы температурной компенсации.

Значение оптической мощности источника определяется требуемым уровнем сигнала в блоке приемника с учетом всех потерь в ОК и на стыковку элементов. Длина волны выбирается вблизи длин волн, соответствующих минимальным значениям затухания ОВ, а для ООВ с учетом оптимальных длин волн, при которых дисперсия этих ОВ принимает значения, близкие к нулю. Кроме того, необходимо также учитывать спектральную чувствительность детектора. Требования к спектру источника ограничиваются в основном шириной полосы пропускания ВОЛС и требуемой скоростью передачи.

Требования к скорости и линейности отклика источника излучения зависят от системы передачи. При организации АСП основные требования предъявляются к линейности модуляционной характеристики источника, которая зависит от допустимого уровня искажения сигналов.

Рисунок 14.1.

Для выполнения этих требований в связи с относительно невысокой линейностью источников излучения приходится ограничивать мощность источника, информационную полосу сигналов, а также предельную длину ВОКМ (обычно двумя — тремя РУ). При использовании цифровой модуляции необходимо учитывать быстродействие источника излучения и выбранный способ кодирования.

После выбора источника излучения и схемы модуляции проверяют достаточность вводимой в ОВ оптической мощности, а затем рассчитывают и фиксируют следующие параметры: отношение сигнал-шум, потребляемую мощность и влияние изменения температуры на мощность излучаемого сигнала.

При необходимости в проекте передатчика следует предусмотреть меры по температурной компенсации изменений тока питания источника с помощью соответствующей схемы обратной связи или точного регулятора тока, а также мультиплексирование. Мультиплексирование осуществляется для увеличения информационной емкости ОК путем объединения сигналов от двух или нескольких передатчиков в один групповой сигнал. Это объединение производят до или после преобразования оптических сигналов в электрические.

На рис. 14.2 представлены простейшие варианты объединения двух сигналов в одном ОВ.

При мультиплексировании электрических сигналов (рис. 8.2, а) две серии импульсов, поступающих со входов А и В, с помощью мультиплексора М объединяются в определенной последовательности в один групповой сигнал. Групповой сигнал в оптическом передатчике Пер модулирует оптический сигнал, направляемый в ОВ. В оптическом приемнике Пр сигнал вновь превращается в электрический. В демультиплексоре ДМ этот сигнал разделяется на две серии импульсов, тождественных входным, которые передаются на входы

Рисунок 14.1.

При мультиплексировании оптических сигналов (рис. 14.2, б) две серии электрических импульсов со входов А и В поступают в оптические передатчики и обычно объединенные в один блок, где модулируют оптические несущие с длинами волн соответственно. Волоконно-оптический разветвитель Р объединяет монохроматические световые потоки в групповой поток, который проходит по ОВ в блок оптического приемника Пр. В этом блоке групповой оптический сигнал разделяется на два монохроматических потока с длинами волн которые затем в блоках преобразования превращаются в электрические сигналы.

В линиях без регенераторов одно ОВ можно использовать в режиме многоканальной связи во встречных направлениях (дуплексная система) на различных оптических несущих (рис. 14.2, в). Разделение встречных сигналов на концах оптических линий осуществляется с помощью оптических разветвителей Р и полосовых оптических дифракционных фильтров которые разделяют оптические сигналы с длинами волн соответственно. Возможны и другие конструкции демультиплексоров.