double arrow

Методы модуляции оптической несущей

1

Фактическим переносчиком данных в ОВ является оптическая несу­щая, излучаемая источником, модуляция которой может быть осуществ­лена следующими способами:

- непосредственной модуляцией оптической несущей линейной кодо­
вой последовательностью - ЛКП;

- модуляцией с использованием промежуточной поднесущей, которая
затем непосредственно модулирует оптическую несущую;

- модуляцией несущей с использованием специального модулятора,
сигнал которого и модулируется с помощью ЛКП;

- модуляцией с использованием поднесущей и модулятора.

Непосредственная модуляция оптической несущей.Одним из ос­новных методов модуляции оптического излучения является управление током накачки источников лазерного излучения. Реализация данного под­хода сопряжена с определенными трудностями - необходимо обеспечить стабильность рабочей точки и снижение влияния нелинейной зависимости мощности излучения от тока через излучатель (нелинейности ватт-амперной характеристики). Устранение этих недостатков достигается по­строением модулятора на основе управляемых источников оптического излучения (УИОИ). Последние могут быть выполнены по принципу ста­билизации мощности оптического излучения введением отрицательной обратной связи (ООС) по излучению и самонастройки. При этом все они построены по принципу непрерывного сравнения входного сигнала с вы­ходным сигналом.




Рассмотрим более подробно УИОИ с ООС по излучению, структурная схема которого представлена на рис. 7.21, где В - выпрямитель, ВУ - вы­читающее устройство, УИТ - управляемый источник тока, ЛД - лазерный диод, ФП - фотоприемник, ОК - оптический коллектор.

Согласно структурной схеме УИОИ с ООС по излучению, входной сигнал Ufa поступает через выпрямитель В на один из входов вычитаю­щего устройства ВУ и затем на управляемый источник тока УИТ, к выхо­ду которого подключен источник излучения ЛД. При этом управляющим сигналом для УИТ является разность выпрямленного входного сигнала U\ и сигнала обратной связи £/2-

Последний формируется фотоприемником ФП, который восприни­мает часть светового потока, излучаемого ЛД. Оптическая связь ФП с ЛД может быть осуществлена светоделительной пластиной, сфериче­ским зеркалом с отверстием для вывода полезного излучения и оптиче­ским коллектором-

Рис. 7.21. Структурная схема УИОИ с отрицательной обратной связью по излучению

Вариант УИОИ с введением ООС по излучению является наиболее простым в реализации и в то же время обеспечивает надлежащую широ-кополосность и высокую точность.

Однако метод непосредственной модуляции оптической несущей име­ет ряд существенных недостатков:

- нелинейная зависимость мощности излучения от тока через излуча­
тель требует применения дополнительных схем линеаризации;



- метод помимо модуляции световой волны оказывает динамическое
влияние на ее спектр, изменяя центральную длину волны излучения лазе­
ра, а также спектральный состав и амплитуды отдельных мод резонатора,
причем, чем меньше количество излучаемых мод, тем существеннее это
влияние;

- метод может быть использован не со всеми типами источников излу­
чения;

- метод неудобен для систем WDM.

Поэтому возникла необходимость в использовании внешних модуля­торов.

Модуляция с использованием промежуточной несущей.Вместо использования прямой модуляции, для которой электронные компоненты, учитывая высокую частоту оптической несущей (порядка 100 ТГц), дос­таточно дороги, можно осуществить процесс модуляции на более низких частотах, используя промежуточную несущую, или поднесущую, на ра­диочастоте в диапазоне 10 МГц... 10 ГГц.

Этой модулированной поднесущей можно затем модулировать основную несущую. Основное отличие этой схемы модуляции от схемы прямой моду­ляции в том, что при этом могут быть использованы различные стандартные методы и устройства модуляции: амплитудные, частотные, фазовые и комби­нированные, разработанные для конкретного диапазона радиочастот.

Использование поднесущей необходимо и при многоканальной моду­ляции в системах WDM. В этом случае отдельные входные потоки моду­лируют свои поднесущие, которые затем мультиплексируются в одну поднесущую, модулирующую оптическую несущую.



Модуляция с использованием внешнего модулятора.Использова­ние специального внешнего модулятора, как правило, улучшает функцио­нальные характеристики систем передачи и гибкость системы в целом, а также позволяет использовать готовые решения, наработанные в других областях и для других применений.

Модуляция с использованием поднесущей и модулятора.В этой схеме модуляции комбинируют два предыдущих метода. Она может быть применена для использования готовых решений одноканальных модуля­торов в схемах WDM.



1




Сейчас читают про: