Вовед во RF преку оптички систем

Вовед во RF преку оптички систем

RF преку влакнае една од важните примени на микробрановата фотоника и покажува неспоредливи предности во напредните области како што се микробрановиот фотонски радар, астрономскиот радиотелефото и комуникацијата со беспилотни летала.

RF преку влакнаROF врскае главно составен од оптички предаватели, оптички приемници и оптички кабли. Како што е прикажано на Слика 1.

Оптички предаватели: Ласери со дистрибуирана повратна информација (DFB ласер) се применуваат во апликации со низок шум и висок динамички опсег, додека FP ласерите се користат во апликации со пониски барања. Овие ласери имаат бранови должини од 1310 nm или 1550 nm.

Оптички приемник: На другиот крај од оптичката врска, светлината се детектира од PIN фотодиодата на приемникот, која ја претвора светлината назад во струја.

Оптички кабли: За разлика од мултимодните влакна, едномодните влакна се користат во линеарни врски поради нивната мала дисперзија и мали загуби. На бранова должина од 1310 nm, слабеењето на оптичкиот сигнал во оптичкото влакно е помало од 0,4 dB/km. На 1550 nm, тоа е помало од 0,25 dB/km.

ROF врската е линеарен преносен систем. Врз основа на карактеристиките на линеарниот пренос и оптичкиот пренос, ROF врската ги има следниве технички предности:

• Исклучително мала загуба, со слабеење на влакната помало од 0,4 dB/km

• Пренос со ултра-пропусен опсег од оптички влакна, загубата на оптички влакна е независна од фреквенцијата

Врската има поголем капацитет/пропусен опсег на сигнал, до DC до 40 GHz

• Анти-електромагнетни пречки (EMI) (Нема влијание врз сигналот при лоши временски услови)

• Пониска цена по метар • Оптичките влакна се пофлексибилни и полесни, тежат приближно 1/25 од брановодите и 1/10 од коаксијалните кабли

• Практичен и флексибилен распоред (за медицински и механички системи за снимање)

Според составот на оптичкиот предавател, RF преку оптички систем е поделен на два вида: директна модулација и надворешна модулација. Оптичкиот предавател на директно модулираниот RF преку оптички систем користи директно модулиран DFB ласер, кој има предности како ниска цена, мала големина и лесна интеграција, и е широко користен. Сепак, ограничен од директно модулираниот DFB ласерски чип, директно модулираниот RF преку оптички влакна може да се примени само во фреквенцискиот опсег под 20 GHz. Во споредба со директната модулација, надворешниот модулациски RF преку оптички предавател е составен од еднофреквентен DFB ласер и електрооптички модулатор. Поради зрелоста на електрооптичката модулаторска технологија, надворешниот модулациски RF преку оптички систем може да постигне апликации во фреквенцискиот опсег поголем од 40 GHz. Сепак, поради додавањето наелектро-оптички модулатор, системот е посложен и не е погоден за примена. Засилувањето на ROF врската, бројката на шум и динамичкиот опсег се важни параметри на ROF врските и постои тесна врска меѓу трите. На пример, низок број на шум значи голем динамички опсег, додека високото засилување не само што е потребно за секој систем, туку има и поголемо влијание врз другите аспекти на перформансите на системот.