Увод у РФ систем преко оптичких влакана

Увод у РФ систем преко оптичких влакана

РФ преко оптичког влакнаје једна од важних примена микроталасне фотонике и показује ненадмашне предности у напредним областима као што су микроталасни фотонски радар, астрономски радио-телефото и комуникација беспилотним летелицама.

РФ преко оптичког влакнаРОФ линксе углавном састоји од оптичких предајника, оптичких пријемника и оптичких каблова. Као што је приказано на слици 1.

Оптички предајници: Ласери са дистрибуираном повратном спрегом (ДФБ ласер) се примењују у апликацијама са ниским нивоом шума и високим динамичким опсегом, док се FP ласери користе у апликацијама са нижим захтевима. Ови ласери имају таласне дужине од 1310nm или 1550nm.

Оптички пријемник: На другом крају оптичке везе, светлост детектује PIN фотодиода пријемника, која је поново претвара у струју.

Оптички каблови: За разлику од вишемодних влакана, једномодна влакна се користе у линеарним везама због њихове ниске дисперзије и малих губитака. На таласној дужини од 1310 nm, слабљење оптичког сигнала у оптичком влакну је мање од 0,4 dB/km. На 1550 nm је мање од 0,25 dB/km.

ROF веза је линеарни систем преноса. На основу карактеристика линеарног и оптичког преноса, ROF веза има следеће техничке предности:

• Изузетно ниски губици, са слабљењем влакана мањим од 0,4 dB/km

• Ултра-пропусни пренос оптичких влакана, губитак оптичких влакана је независан од фреквенције

Веза има већи капацитет/пропусни опсег преноса сигнала, до 40 GHz једносмерном струјом.

• Анти-електромагнетне сметње (EMI) (Нема утицаја на сигнал по лошем времену)

• Нижа цена по метру • Оптичка влакна су флексибилнија и лакша, теже приближно 1/25 таласовода и 1/10 коаксијалних каблова

• Практичан и флексибилан распоред (за медицинске и механичке системе за снимање)

Према саставу оптичког предајника, РФ систем преко влакана је подељен на два типа: директна модулација и екстерна модулација. Оптички предајник директно модулисаног РФ система преко влакана користи директно модулисани ДФБ ласер, који има предности ниске цене, мале величине и једноставне интеграције, те се широко користи. Међутим, због ограничења директно модулисаног ДФБ ласерског чипа, директно модулисани РФ преко влакана може се применити само у фреквентном опсегу испод 20 ГХз. У поређењу са директном модулацијом, екстерна модулација РФ предајника преко оптичког влакана састоји се од једнофреквентног ДФБ ласера ​​и електрооптичког модулатора. Због зрелости технологије електрооптичког модулатора, екстерна модулација РФ система преко влакана може постићи примену у фреквентном опсегу већем од 40 ГХз. Међутим, због додавања...електрооптички модулатор, систем је сложенији и није погодан за примену. Појачање ROF везе, бројка шума и динамички опсег су важни параметри ROF веза и постоји блиска веза између њих три. На пример, ниска бројка шума значи велики динамички опсег, док велико појачање није само потребно сваком систему, већ има и већи утицај на друге аспекте перформанси система.