本文討論了光通信系統(tǒng)并解釋了光纖通信系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器電路。

什么是光通信系統(tǒng)？

幾十年來(lái)，電子信號(hào)一直通過(guò)正常的“硬線”連接或使用不同類型的無(wú)線電鏈路有效地發(fā)送，這些無(wú)線電鏈路都有自己的缺陷。相反，與標(biāo)準(zhǔn)有線電纜相比，光纖鏈路，無(wú)論是用于長(zhǎng)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)。本文深入討論光纖通信系統(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)增加了對(duì)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)中發(fā)揮著重要作用。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)速率。

光纖的工作原理

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形式傳輸模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。高反射中心核心的作用是充當(dāng)光導(dǎo)，通過(guò)其特征反射壁的連續(xù)反射將光傳輸通過(guò)它。如下方框圖所示，光纖通信模塊主要包括發(fā)送器（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，在大多數(shù)系統(tǒng)中都使用收發(fā)器——包括發(fā)射器和接收器的模塊。發(fā)射器的輸入包括一個(gè)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)使用連接器連接到光纜，并通過(guò)光纜進(jìn)行廣播。隨后，來(lái)自光纖終端的光信號(hào)可以連接到接收器，在任何地方，檢測(cè)器將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行適當(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)缺點(diǎn)

光纖電路鏈路的一個(gè)最重要的方面是對(duì)電氣干擾和雜散信號(hào)的完美免疫。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，光纖電纜的非電氣屬性有助于使電氣干擾無(wú)關(guān)緊要，但接收器終端可能存在的干擾除外，這可以通過(guò)接收器電路的有效屏蔽來(lái)消除。

包含一起工作的光纖電纜的系統(tǒng)幾乎沒(méi)有與串?dāng)_相關(guān)的復(fù)雜性或問(wèn)題?？紤]到光纖電纜的封裝防止任何光泄漏，這是如此。因此，由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)合適的發(fā)射和接收電路，光纖鏈路越來(lái)越適合具有處理相當(dāng)大的帶寬范圍的能力，特別是由于整個(gè)電氣隔離的改進(jìn)，例如確保不會(huì)出現(xiàn)接地回路的并發(fā)癥。值得注意的是，光纜通常纖細(xì)輕巧，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，盡管光纖電路具有各種優(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)鍵的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，彎曲光纖通常是不可取的，因?yàn)橐约怃J的曲線扭曲它們會(huì)使它們受到物理?yè)p壞，從而使它們?cè)诠δ苌蠠o(wú)用，因?yàn)楣庑盘?hào)的傳播將受到阻礙，從而導(dǎo)致巨大的損失。