Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Января 2013 в 10:04, реферат
Современные источники света, или передатчики, состоят из интегральных схем и лазерных диодов (ЛД) или светоизлучающих диодов (СИД). Их излучение модулируется с помощью отдельных интегральных схем, которые в настоящее время в большинстве своем заменили используемые раньше оптические передатчики, собранные из дискретных электрических компонентов и электрооптических устройств. Сегодня на сцену вышли СБИС, чтобы удовлетворить еще более высоким скоростям и повысить надежность. На рис. 1 приведена упрощенная блок-схема волоконно-оптического передатчика.
Использование технологии MEMS устранило многие недостатки. Например, использование MEMS при конструировании оптических элементов, которые стали умещаться на стандартной карте (плате) передатчика, сделало цену ЕСL-лазеров более привлекательной.
Одной из ключевых технологий в развитии ECL-лазеров на основе MEMS является технология глубокого травления реактивными ионами (DRIE), используемая при производстве приводов MEMS. Эта технология позволяет производить надежную и привлекательную по цене продукцию жестких механических структур привода. Они обеспечивают надлежащее усилие для высокоскоростного и высокоточного перемещения оптических элементов в широком линейном и угловом диапазонах. Приводы MEMS в результате дешевы, достаточно точны и нечувствительны к ударам, вибрации, температурным изменениям или медленным изменениям характеристик.
Эти же самые приборы могут быть реконфигурированы так, чтобы сформировать настраиваемые приемники, контроллеры поляризации, оптические мониторы, переменные аттенюаторы, оптические переключатели и настраиваемые фильтры. Типичный ECL-лазер на основе MEMS, использующий технологию DRIE, имеет выходную мощность порядка 10 мвт и диапазон настройки 13 нм. Эти устройства могут иметь также 20 мвт мощности на выходе и перекрывать диапазон перестройки порядка 40 нм.
В табл. 5. проведено сравнение пяти типов настраиваемых лазеров, учитывая их достоинства и недостатки.
Таблица 5
Сравнительные характеристики настраиваемых лазеров.
Тип лазера |
Преимущества |
Недостатки |
Применение |
С распределен- ной обратной связью (DFB)
|
стабильность излуче-ния; в процессе производства |
относительно низкая выходная мощно-сть1); ограниченный диапазон настройки |
для узкого диапазона настройки; широко используется в длинных секциях |
С распределенным брэгговским отра- жателем (DBR) |
высокая скорость переключения2)
|
большая ширина ли- нии; нестабильность длины волны |
сети доступа; опти- ческие мультиплек- соры ввода-вывода |
Типа (DBR) с выбранными ре- шетками
|
широкий диапазон настройки; высокая скорость переключения2)
|
низкая выходная мощность; большая ширина линии; отсут- ствие непрерывной настройки |
сети доступа; реги- ональные сети; оп- тические мульти- плексоры ввода- вывода |
С вертикальной полостью и излучающей поверхностью (VCSEL)
|
малая ширина линии при О/Р3); низкое потребление; круговой луч; широкий диапазон настройки |
низкая выходная мощность при Е/Р3); ограничен коротко- волновыми диапазо- нами 850/1310 нм
|
региональные сети и сети доступа
|
С внешними резонансными микрополостями
|
высокая мощность; малая ширина линии; низкий уровень RIN; непрерывность и широкий диапазон настройки |
скорость настройки чувствительна к уда- рам и вибрациям
|
длинные и ультра- длинные секции; OADM для регио- нальных сетей; сети с коммутацией
|
1) DFB-лазер с фиксированной длиной волны имеет > 20 мвт выходной мощности, а настраиваемые DFB-лазеры имеют ограниченную мощность.
2) Когда не требуется термостабилизация. При использовании термостабилизации типичное время настройки составляет > 25 мс
3) О/Р — с оптической накачкой. Е/Р — с электрической накачкой. VCSEL имеет обычно узкую спектральную линию, но большую мощность на выходе при О/Р и, наоборот, широкую спектральную линию (~ 150 МГц) и небольшую мощность на выходе при Е/Р.
Заключение
Согласно текущим прогнозам, ВОЛС будет имеет большое развитие в будущем, в связи с тем, что пропускные способности оптических каналов на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля, а значит тема выбора оптимального передающего электрического модуля ещё долгое время будет актуальной. В ходе работы над рефератом, мы изучили материалы по следующим вопросам:
Кроме того нами были изучены основные параметры и характеристики источников светового излучения.
Оглавление
Список литературы