الاتصالات البصرية متماسكةجسر البصرية

مبدأ عمل متماسكة الاتصالات البصرية

　　متماسكة التحوير هترودايني تقنيات الكشف المستخدمة في الاتصالات البصرية متماسكة . متماسكة التحوير هو استخدام إشارة إلى تغيير التردد ، المرحلة والسعة من الناقل البصرية ، والتي تتطلب إشارة بصرية محددة التردد و المرحلةمثلليس هناك تردد أو مرحلة معينة مثل الضوء الطبيعي الليزر هو ضوء متماسكة . ما يسمى هترودايني الكشف هو استخدام شعاع من الليزر التي تنتجها التذبذب المحلية و إشارة المدخلات البصرية خلاط في الاختلاط ، والحصول على إشارة التردد ، المرحلة والسعة من إشارة الضوء وفقا لنفس القانون .في نهاية إرسال إشارة التضمين إلى الناقل البصرية من خلال تعديل خارجي واسطة . عندما يصل ضوء إشارة الإرسال

عند تلقي إشارة ، إشارة الاهتزاز المحلية أولا إلى جانب متماسك .استقبالإجراء الكشف . متماسكة الاتصالات البصرية يمكن تقسيمها إلى هترودايني الكشف صفر فرق الكشف على أساس المساواة أو عدم المساواة بين التردد الطبيعي و إشارة التردد . الإشارات الضوئية التي تم الحصول عليها بعد التحويل الكهروضوئيةإذا إشارةالتربيعية الإستخلاص مطلوب لتحويل القاعدي إشارة . هذه الإشارات الضوئية يتم تحويلها مباشرة إلى إشارة القاعدي بعد التحويل الكهروضوئية ، لا تحتاج إلى تحويل من الدرجة الثانية ، ولكن يتطلب أن تردد الاهتزاز المحلية بدقة مطابقة مع إشارة تردد الضوء و المرحلة قفلمنتدى

متماسكة نظام الاتصالات البصرية يمكن تقسيم الترددات الضوئية في العديد من القنوات ، مما يجعل الاستفادة الكاملة من الترددات الضوئية ، وهذا هو ، متعدد القنوات الألياف البصرية الاتصالات . ونحن نعلم أن الاتصالات اللاسلكية متماسكة لديها مزايا عالية الحساسية المتلقي ، متماسكة تكنولوجيا الاتصالات البصرية لديها نفس الخصائص ، حساسية المتلقي باستخدام هذه التكنولوجيا يمكن أن تكون أعلى من 18 ديسيبل من الكشف المباشر التكنولوجيا . في وقت مبكر ، دراسة متماسكة الاتصالات البصرية يتطلب استخدام الاستقطاب الحفاظ على الألياف كما نقل متوسطة ، لأن الإشارات الضوئية في خط الألياف التقليدية انتقال المرحلة والاستقطاب الطائرة سوف تتغير بشكل عشوائي ، من أجل الحفاظ على إشارة ضوئية المرحلة ، الاستقطاب الطائرة تحتاج إلى استخدام الحفاظ على الألياف . ومع ذلك ، عندما يتم نقل الإشارات الضوئية التقليدية في الألياف البصرية ، تغيير المرحلة و استقطاب الطائرة تتغير ببطء ، والتي يمكن تصحيحها من خلال استقطاب المراقب المالي في المتلقي .

متماسكة الألياف البصرية نظام الاتصالات يضيف مذبذب المحلية مصدر الضوء الذي هو مطلوب من قبل هترودايني أو صفر فرق تلقي في المتلقي البصرية ، والضوء الناتج من مصدر الضوء والضوء التضمين موجة ينفذ الكهروضوئي الاختلاط تحت شرط تلبية الموجة مطابقة والاستقطاب مطابقة . شدة الضوء الناتج إشارة بعد خلط يتناسب طرديا مع مربع مجموع شدة الضوء المحلية ، والتي يمكن أن تختار الفرق تردد إشارة بين الضوء المحلي و إشارة الضوء . لأن الفرق في التردد إشارة تغيير القانون هو نفسه مع إشارة الموجة الضوئية ، على عكس الكشف المباشر عن طريقة الاتصال ، الكشف عن التيار الكهربائي فقط يعكس كثافة الموجة الضوئية ، وبالتالي ، يمكن تحقيق مجموعة متنوعة من التحوير ، مثل السعة والتردد ، المرحلة ، الاستقطاب ، وهلم جرا . متماسكة نظام الاتصالات البصرية يمكن تقسيمها إلى فئتين على أساس ما إذا كان أو لم يكن تردد مذبذب المحلية يساوي تردد إشارة الموجة الضوئية . عندما تردد ومرحلة التذبذب المحلية موجة الضوء في نفس الوقت مع تردد ومرحلة إشارة الموجة الضوئية ، وهو ما يسمى صفر فرق تلقي النظام . ومع ذلك ، بغض النظر عن أي نوع من طريقة الاستقبال ، النقطة الأساسية هي هترودايني الكشف .

مزايا نظام الاتصالات البصرية متماسكة

متماسكة الاتصالات البصرية يجعل الاستفادة الكاملة من خصائص متماسك طريقة الاتصال ، مثل خلط كسب قناة ممتازة الانتقائية و التعديل . من خلال تحليل المبادئ الأساسية متماسكة نظام الاتصالات البصرية ، مقارنة مع الدردشة / دد ، نظام الاتصالات البصرية متماسكة لديها مزايا التالية * :

( أ ) حساسية عالية وطويلة المدى التقوية

واحدة من المزايا الرئيسية متماسكة الاتصالات البصرية هو القدرة على الكشف عن متماسكة ، وبالتالي تحسين حساسية المتلقي . في نظام الاتصالات البصرية متماسكة ، وحجم الانتاج الحالي من خلال مزيج متماسك يتناسب طرديا مع المنتج من إشارة الطاقة الضوئية و مذبذب المحلية السلطة .

الحد من تأثير الألياف التشتت على النظام

معادلة تقنية الإلكترونيات المستخدمة لتعويض تأثير التشتت النبضات الضوئية في الألياف البصرية . وظيفة نقل إذا كان مرشح في الكشف عن هترودايني متماسكة الاتصالات البصرية هو عكس ذلك من الألياف البصرية .

' 3 ` الانتقائية الجيدة وقدرة الاتصالات الكبيرة

متماسكة الاتصالات البصرية يمكن الاستفادة الكاملة من انخفاض خسارة المنطقة الطيفية ( 1.25-1.6nm ) من الألياف البصرية ، وتحسين قدرة المعلومات من الألياف البصرية نظام الاتصالات . على سبيل المثال ، يمكن استخدام الاتصالات البصرية متماسكة لتحقيق كثافة التردد ملتيبليكس شعبة القناة الفاصلة أقل من 1 إلى 10 غيغاهرتز ، الاستفادة الكاملة من عرض النطاق الترددي انتقال الألياف البصرية ، وتحقيق قدرة عالية جدا من نقل المعلومات .منتدى

' 4 ` أومع مجموعة متنوعة من أساليب التشكيل

التقليدية في نظام الاتصالات البصرية ، فقط كثافة التضمين يمكن استخدامها لتعديل الضوء . وفي الاتصالات البصرية المترابطة ، بالإضافة إلى السعة التحويرPSK、 على الرغم من أن هذا يزيد من تعقيد النظام ، ولكن بالمقارنة مع التقليدية المتلقي البصرية فقط يستجيب للتغيرات في الطاقة الضوئية ، الكشف المترابط يمكن الكشف عن جميع المعلومات التي يحملها ضوء السعة والتردد ، المرحلة ، والاستقطاب الدولة . ولذلك ، الكشف المترابط هو المجسم الكشف عن التكنولوجيا التي لا تتوفر في التقليدية تكنولوجيا الاتصالات البصرية .

التكنولوجيات الرئيسية في نظام الاتصالات البصرية متماسكة

( أ ) تكنولوجيا مصادر الضوء

في الألياف البصرية نظام الاتصالات متماسكة ، إشارة مصدر الضوء و مذبذب المحلية مصدر الضوء هي أكثر تطلبا ، والتي تتطلب خط طيفي ضيق ، وارتفاع وتيرة الاستقرار . وفي الوقت نفسه ، تردد ليزر اشباه الموصلات هي حساسة جدا للتغيرات في درجة حرارة التشغيل و حقن الحالية ، والتي عادة ما تكون حوالي 10 غيغاهرتز / ℃ و غيغاهرتز / ما . ولذلك ، من أجل تحقيق الاستقرار في التردد ، بالإضافة إلى حقن الحالية ودرجة الحرارة الاستقرار ، ينبغي اتخاذ تدابير أخرى لتحقيق الاستقرار في ضوء التردد .

` 2 ` تقنيات الاستقبال

تلقي التكنولوجيا متماسكة الاتصالات البصرية يتكون من جزأين ، واحد هو تلقي التكنولوجيا البصرية ، والآخر هو الإستخلاص التكنولوجيا بعد منتصف التردد . في الواقع ، الإستخلاص التكنولوجيا الالكترونية مثل عاصي ، FSK و PSK الإستخلاص التكنولوجيا . تقنيات استقبال الضوء تنقسم إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي :

1 - طريقة استقبال متوازن . وفي نظام FSK ، ليزر اشباه الموصلات في عملية التحوير ، لا مفر منه مع زيادة السعة التحوير الضوضاء ، وذلك باستخدام طريقة استقبال متوازن يمكن أن تقلل من السعة التحوير الضوضاء . الفكرة الرئيسية من أسلوب التوازن هو أنه عندما تدخل إشارة ضوئية من الألياف البصرية ، ضوء مذبذب المحلية تسيطر عليها الاستقطاب لضمان التكيف مع حالة الاستقطاب إشارة ، ضوء مذبذب المحلية وإشارة الضوء في وقت واحد يمر من خلال الاتجاه المكثف في اتجاهين ، على التوالي ، إدخال اثنين من نفس دبوس photodetectors ، مما يجعل اثنين من photodetectors الناتج من نفس السعة و عكس المغلف إشارة ، ثم الجمع بين اثنين من هذه الإشارات ، مما يجعل من تعديل التردد إشارة مضاعفة ، في حين أن الضوضاء الطفيلية تعديل السعة إلغاء بعضها البعض ، العاصمة المكونات أيضا إلغاء تأثير الضوضاء .

2 - مرحلة التنوع الاستقبال . بالإضافة إلى تعديل السعة الضوضاء ، إذا كان هناك تذبذب نسبي بين مذبذب المحلية المرحلة إشارة المرحلة ، المرحلة الضوضاء سوف تنتج ، والتي سوف تؤثر بشكل خطير على تلقي تأثير . وفي ضوء هذا التأثير ، مرحلة التنوع يمكن استخدامها للتغلب على الضوضاء المرحلة . ثلاث مراحل المرحلة طريقة التنوع أساسا يقسم إشارة مذبذب المحلية إلى ثلاث مراحل ، ثلاث مراحل إشارة مذبذب المحلية هي 0 ، 120 درجة و 240 درجة ، على التوالي . ولذلك ، على الرغم من أن هناك كلمة تقلب المرحلة النسبية بين إشارة مذبذب المحلية ، بعد الجمع بين ثلاث مراحل إشارة ، إشارة يمكن أن تبقى ثابتة ، تأثير الضوضاء المرحلة يمكن تخفيضها .

3 . الاستقطاب تكنولوجيا التحكم . وقد سبق أن أشار إلى أن نظام الاتصالات البصرية متماسكة المتلقي يجب أن تتطلب نفس الاستقطاب بين إشارة ضوء مذبذب المحلية للحصول على تأثير جيد خلط وتحسين نوعية الاستقبال . من أجل التغلب على هذه المشكلة ، الاستقطاب الحفاظ على الألياف ، وحدة تحكم الاستقطاب والاستقطاب التنوع الاستقبال يمكن اعتمادها . مرحلة الاستقطاب الطائرة سوف تتغير بشكل عشوائي عند انتقال الضوء في الألياف البصرية المشتركة . الاستقطاب الحفاظ على الألياف هو نوع خاص من الألياف البصرية التي تحافظ على مرحلة الاستقطاب دون تغيير من خلال عملية اختيار المواد . الاستقطاب تحكم أساسا يجعل إشارة الضوء و الضوء المحلي متحيزة ، وهذا الأسلوب هو استجابة بطيئة نسبيا ، حلقة السيطرة على متطلبات عالية نسبيا . استقطاب التنوع الاستقبال يستخدم أساسا إشارة ضوء مذبذب المحلية بعد الاختلاط ، ضوء مختلطة ينقسم إلى اثنين من استقطاب عمودي مكونات الاستقطاب شعاع تقسيم العنصر ، واثنين من استقطاب عمودي مكونات مذبذب المحلية تسيطر عليها وحدة تحكم الاستقطاب ، حتى أن اثنين من مكونات السلطة على قدم المساواة ، حتى عندما استقطاب كلمة تذبذب في إشارة الضوء قد يؤدي إلى واحد من فروع إذا إشارة يتلاشى ، ولكن غيرها من فروع إذا إشارة لا تزال موجودة ، وبالتالي فإن النظام بعد الإستخلاص إشارة تقريبا مستقلة عن استقطاب إشارة الضوء ، هذه التكنولوجيا هي أكثر عملية ، ولكن أكثر تعقيدا من سرعة التنفيذ .

رابعاً - تطبيق واسع النطاق

متماسكة الاتصالات البصرية قد تطورت بسرعة ، ولا سيما في الترا طويلة الطول الموجي ( 2 ~ 10 ميكرون ) الألياف البصرية الاتصالات .جاذبية . لأن في ultralong الفرقة ، الألياف الطبيعيةخسارةولذلك ، من الناحية النظرية ، الألياف البصرية عبر المحيط لا تتابع الاتصالات يمكن أن تتحقق في ultralong باند . ومع ذلك ، في الترا طويلة النطاق الترددي ، أداء الكشف المباشر المتلقي هو الفقراء ، لذلك الكشف عن طريقة متماسكة بطبيعة الحال يصبح أفضل خيار .

الطول الموجي الطويل جداالألياف البصرية نظام الاتصالاتهو استخدام الألياف البصرية فائقة الطول الموجي الطويل كما نقل متوسطة ، واستخدام تكنولوجيا الاتصالات البصرية متماسكة لتحقيق فائقة لمسافات طويلة الاتصالات . الطول الموجي الطويل جدا من الألياف أمر بالغ الأهمية في هذا النظام . هو أكثر مثالية انتقال متوسطة ، السمة الرئيسية هي خسارة منخفضة جدا ، فقطكوارتزواحد في المليون من المواد . ونتيجة لذلك ، يمكن أن يحيل الألياف البصرية الطول الموجي الطويل جدا عشرات الآلاف من الكيلومترات ، بدلا من محطات التقوية . يمكن أن تقلل إلى حد كبير من تكاليف الاتصالات ، وتحسين استقرار وموثوقية النظام ، ولها أهمية خاصة في الاتصالات تحت سطح البحر و المناطق الصحراوية .

مع تطور تكنولوجيا الاتصالات من الألياف البصرية ، واحدة من أهم الاتجاهات في المستقبل هو استخدام الألياف البصرية الطول الموجي الطويل جدا لتحقيق الترا لمسافات طويلة الاتصالات . ومع ذلك ، لا يزال هناك العديد من المشاكل التقنية التي يتعين حلها في الترا طويلة الطول الموجي الألياف البصرية نظام الاتصالات ، مثل تنقية المواد و الرسم من الترا طويلة الطول الموجي الألياف البصرية ، الترا طويلة الطول الموجي مصدر الضوء الذي هو مطلوب من قبل تكنولوجيا الاتصالات البصرية متماسكة ، الترا طويلة الطول الموجي للكشف عن الكهروضوئية متماسكة ، وهلم جرا .

بالإضافة إلى التطبيقات المذكورة أعلاه ، وقد تم تطبيقها على نطاق واسع في الكيبل التلفزيوني شبكة توزيع الترددات بالتقسيم بسبب قناة ممتازة الانتقائية والحساسية متماسكة الاتصالات البصرية .

خامساً - ملخص

بسبب مزاياه ، متماسكة الاتصالات البصرية المستخدمة على نطاق واسع في الألياف البصرية الاتصالات ، ليس فقط في نظام من نقطة إلى نقطة ، ولكن أيضا في سرعة أعلى وأطول مسافة ، ولا سيما في قاع البحر الاتصالات لديها امكانات كبيرة في السوق . بالإضافة إلى نوع جديد من كفاءة عالية ليزر ، نوع جديد من الكشف عن التكنولوجيا هي أيضا مفتاح تطوير النظام ، وذلك باستخدام نوع جديد من الكشف عن التكنولوجيا للحد من تأثير مصدر الضوء على الأداء العام للنظام ، وإدخال البصريات التكيفية ، الاستقطاب التنوع وغيرها من أساليب استقبال جديدة ، وتحسين سرعة استجابة النظام ، ومواصلة تحسين تطبيقها .

المراجع

مو daosheng . الألياف البصرية الحديثة نظام الاتصالات - علم الصحافة .

يو يانغ متماسكة الاتصالات البصرية وتطبيقاتها .

لي zhaodi . أساسيات الألياف البصرية والاتصالات . دار النشر جامعة العلوم والتكنولوجيا الالكترونية .

تشنغ دابنغ . مبدأ الألياف البصرية والاتصالات السلكية واللاسلكية الصحافة الشعبية .

يانغ Tongyou . الألياف البصرية تكنولوجيا الاتصالات - الناس البريد والاتصالات السلكية واللاسلكية Press .