Mae cydrannau sylfaenol ocyfathrebu ffibr pticaldangosir y system yn Ffigur 1-1. Mae'n cynnwys tair rhan yn bennaf: trawsyrru, derbyniad, a'r system drosglwyddo ffibr optegol sylfaenol sy'n gweithredu fel sianel gyffredinol.
(Ffigur 1-1 Cydrannau sylfaenol system gyfathrebu ffibr optegol)
Cydrannau Sylfaenol System Gyfathrebu Ffibr Optegol
△Dosbarthiad systemau cyfathrebu ffibr optig
(1) Adran Darlledu: Yn yr adran hon, mae'r ffynhonnell wybodaeth yn trosi gwybodaeth defnyddiwr yn signal trydanol amrwd, a elwir yn signal band sylfaen. Mae'r trosglwyddydd optegol yn trosi'r signal band sylfaen yn signal sy'n addas ar gyfer trosglwyddo sianel. Os oes angen modiwleiddio, gelwir y signal allbwn yn signal modiwleiddio. Er mwyn gwella ansawdd trosglwyddo, mae'r signal band sylfaen analog hwn fel arfer yn cael ei drawsnewid yn signal modylu amledd (FM), pwls-modylu amledd (PFM), neu curiad ({6}}lled modylu (PWM), ac yn olaf, mae'r signal modiwleiddio hwn yn cael ei fewnbynnu i'r trosglwyddydd optegol.
P'un a yw'n system ddigidol neu analog, mae'r signal trydanol sy'n cario mewnbwn gwybodaeth i'r trosglwyddydd optegol yn cael ei drawsnewid yn signal optegol trwy fodiwleiddio.
(2) Mae'r don cludwr optegol yn cael ei drosglwyddo i'r pen derbyn trwy linellau ffibr optegol, lle mae'r derbynnydd optegol yn trosi'r signal optegol yn signal trydanol. Mae'r derbynnydd trydanol yn gweithredu'n wrthdro i'r trosglwyddydd trydanol; mae'n trosi'r signal trydanol a dderbynnir yn signal band sylfaen, a ddefnyddir wedyn gan y sinc gwybodaeth i adennill gwybodaeth y defnyddiwr.
Yn y system gyfathrebu gyfan, mae'r dechnoleg a'r offer a ddefnyddir mewn cyfathrebu ffibr optegol yr un fath â'r rhai mewn cyfathrebu cebl ar gyfer y segmentau signal trydanol cyn y trosglwyddydd optegol ac ar ôl y derbynnydd optegol. Yr unig wahaniaeth yw bod y system drosglwyddo ffibr optegol sylfaenol, sy'n cynnwys trosglwyddydd optegol, llinellau ffibr optegol, a derbynnydd optegol, yn disodli trosglwyddiad cebl.
(3) System Trosglwyddo Ffibr Optig Sylfaenol Yn ôl Ffigur 1-1, gellir rhannu'r system drosglwyddo ffibr optig sylfaenol yn dair rhan: y trosglwyddydd optegol, y llinell ffibr optig, a'r derbynnydd optegol. Swyddogaeth y trosglwyddydd optegol yw trosi'r mewnbwn signal trydanol o'r adran drosglwyddo yn signal optegol a defnyddio technoleg gyfuno i chwistrellu'r signal optegol i'r llinell ffibr optig i'r eithaf. Offer craidd y trosglwyddydd optegol yw'r ffynhonnell golau, ynghyd â'r gyrrwr a'r modulator. Yn y bôn, mae perfformiad y trosglwyddydd optegol yn dibynnu ar nodweddion y ffynhonnell golau. Y gofynion ar gyfer y ffynhonnell golau yw: pŵer allbwn optegol digon uchel, amlder modiwleiddio digon uchel, mor fach â llinell sbectrol ac ongl dargyfeirio trawst, pŵer allbwn sefydlog a thonfedd, a bywyd dyfais hir. Ar hyn o bryd, mae ffynonellau golau a ddefnyddir yn eang yn cynnwys deuodau allyrru golau lled-ddargludyddion (LEDs) a deuodau laser lled-ddargludyddion (neu laserau, LDs), yn ogystal â laserau deinamig adborth modd dosbarthu sengl (DFB) gyda llinellau sbectrol bach iawn. Mae laserau cyflwr solid hefyd yn cael eu defnyddio mewn rhai achosion. Swyddogaeth y llinell ffibr optig yw trosglwyddo'r signal optegol o'r trosglwyddydd optegol i'r derbynnydd optegol gyda'r afluniad a'r gwanhad lleiaf posibl. Mae'r llinell ffibr optig yn cynnwys ffibrau optegol, cysylltwyr ffibr optig, a phlygiau ffibr optig. Y ffibr optegol yw prif gorff y llinell ffibr optig, ac mae'r cysylltwyr a'r plygiau yn gydrannau anhepgor. Mewn peirianneg ymarferol, defnyddir ceblau optegol sy'n dal ffibrau optegol lluosog. Mae systemau cyfathrebu ffibr optegol yn gweithredu ar donfeddi isgoch bron, a'r cyfrwng trawsyrru ar gyfer cyfathrebu ffibr optegol yw cwarts, sy'n fath o donfedd dielectrig, sy'n gorff silindrog, gyda mynegeion plygiannol craidd a chladin o n₁ a mynegai plygiant cladin o n₂, a n₁. > n₁. Pan fydd y cyflwr adlewyrchiad llawn wedi'i fodloni, gellir cyfyngu golau a'i drosglwyddo o fewn y craidd. Prif nodweddion ffibr optegol yw gwanhad a gwasgariad lliw. Mynegir gwanhad yn yr uned dB/km, ac mae gan ffibrau optegol dair ffenestr colled isel, gyda thonfeddi o:
λ₀=0.85 μm (band tonfedd byr) λ₀=1.31 μm (band tonfedd hir)
λ₀=1.55 μm (band tonfedd hir)
Mae gwasgariad lliw ffibr optegol yn cael ei achosi gan y ffaith nad yw cydrannau â gwahanol amleddau yn y ffibr optegol yn ymledu ar yr un cyflymder, gan arwain at ehangu pwls yn ystod y trosglwyddiad. Mynegir gwasgariad lliw mewn unedau ps/(km · nm). Cymharol rhif y signal, hy, y gyfradd didau uchaf-cynnyrch pellter y gall y gwasgariad lliw ei oddef.
Swyddogaeth y derbynnydd optegol yw trosi signalau ffibr optegol yn signalau trydanol gyda chymhareb signal digon uchel i sŵn. Prif gydran y derbynnydd yw'r ffotosynhwyrydd, ac mae yna fwyhaduron, hidlwyr a chylchedau cysylltiedig hefyd. Craidd y ffotosynhwyrydd yw'r elfen sy'n derbyn golau. Y gofyniad am y ffotosynhwyrydd yw cyfradd ymateb uchel, cerrynt tywyll isel, a chyflymder ymateb uchel. Ar hyn o bryd, y ffotosynwyryddion a ddefnyddir yn gyffredin mewn cyfathrebu ffibr optegol yw ffotodiodau PIN lled-ddargludyddion cyffordd PN (PIN-PD) a ffotodiodau eirlithriad (APD).
Paramedr nodwedd pwysicaf derbynnydd optegol yw ei sensitifrwydd. Mae sensitifrwydd yn ddangosydd cynhwysfawr o ansawdd derbynnydd optegol; mae'n adlewyrchu gallu'r derbynnydd i dderbyn signalau optegol gwan pan gaiff ei addasu i'w gyflwr gorau posibl. Mae sensitifrwydd yn bennaf yn dibynnu ar sŵn y ffotodiodes a'r chwyddseinyddion sy'n rhan o'r derbynnydd optegol, ac mae'r gyfradd drosglwyddo, paramedrau'r trosglwyddydd optegol, a gwasgariad y llinell ffibr optig yn effeithio arno hefyd. Mae hefyd yn perthyn yn agos i gyfradd gwall didau gofynnol y system neu'r gymhareb signal i-sŵn. Felly, mae sensitifrwydd hefyd yn ddangosydd pwysig o ansawdd system gyfathrebu ffibr optegol.
