10.Джерелакогерентного/некогерентного випромінювання, їх особливості, принцип дії, параметри та характеристики
Випромінювачі поділяють на дві групи: джерела когерентного та некогерентного випромінювання. До першої групи ДОВ відносяться всі типи лазерів, до другої – інші випромінювачі (світлодіоди, лампи розжарювання, люмінесцентні, тощо). Джерела когерентного випромінювання мають меншу ширину спектра випромінювання, менший розкрив діаграми спрямованості, більшу швидкодію, що й зумовило їх переважне застосування у ВОСП. Довжина хвилі СД визначається тільки матеріалом напівпровідника, а ЛД–ще й розмірами резонатора. Випромінювачі виробляють з арсеніду галію з різними легуючими добавками, які визначають довжину хвилі випромінювання. Потужність ЛД завдяки накопичуванню енергії вища, ніж СД. Ват-амперна характеристика ЛД суттєво нелінійна (рис.3.27 а), ЛД має вузьку ширину спектру випромінювання (рис.3.27 б), це суттєва перевага у порівнянні з СД, тому що ширина спектра випромінювання визначає хроматичну дисперсію у ВС. ЛД менш інерційний, має значно вищу, ніж СД граничну частоту модуляції та більшу потужність випромінювання. Інерційність випромінювача призводить до спотворення оптичних імпульсів та міжсимвольної інтерференції. Недоліком лазерного діоду є наявність порогового струму накачування (рис.3.27а). Якщо струм накачування менше порогового, ЛД діє як малопотужний СД. Діаграма спрямованості СД більш широка, ніж у лазера (рис.3.27в), що знижує ефективність введення світла усвітловод, діаграма спрямованості ЛД не має осьової симетрії, у відмінності від СД, що потребує більш складних пристроїв введення світла у ВС.
Суттєвим недоліком ЛД є залежність оптичної потужності від температури оточуючого середовища, та зменшення її у процесі експлуатації--температурна та часова деградація
12. Одночастотні випромінювачі, їх особливості, принцип дії, параметри. Призначення цих випромінювачів
систем SDH. Для цих систем розроблені одночастотні лазери: лазери з розподіленим зворотнім зв’язком (РЗЗ, або DFB-лазери), з розподіленим брегівським відбиттям (РБВ або DBR-лазери) та лазери з зовнішнім резонатором(LC-лазери), схеми яких наведені на рис. 3.29. Ширина спектру випромінювання цих лазерів не перевищує 0,2 нм, що дозволяє збільшити швидкість передачі та довжину лінії. В цих лазерах відсутній ефект перерозподілу потужності між модами та динамічне розширення ширини спектру випромінювання.
Так,
перевагами DFB і DBR лазерів у порівнянні
з FР лазером є: зменшення залежності
довжини хвилі лазера від струму
накачування й температури, висока
стабільність одномодовости та практично
100-процентна глибина модуляції.
Температурний коефіцієнт
/
для FР лазера має порядок 0, 5-1 нм/°С, у
той час як для DFB лазера він складає
07-0,09 нм/°С. Основним недоліком DFB і DBR
лазерів є складна технологія виготовлення
та, як наслідок, більш висока ціна.
13. Детектори оптичного випромінювання. Їх призначення, принцип дії, параметри та характеристики
Детектори оптичного випромінювання (або фотоприймачі) вирішують протилежне у порівнянні з випромінювачами завдання–вони перетворюють оптичні сигнали в ідентичні їм електричні. Фотодетектор має оптичний вхід (управляюче коло) та електричний вихід (сигнальне коло)
Важливими також є такі параметри ФД:
-співвідношення сигнал/шум, виміряне на певній електричній частоті в смузі 1 Гц, коли променева енергія падає на активну область детектора--відносна міра чутливості, яка використовується для порівняння детектуючої здатності різних детекторів;
-час наростання (спаду) імпульсу струму, що визначається часом наростання імпульсу від рівня 0,1 до рівня 0,9 (спаду від рівня 0,9 до рівня 0,1) від максимально зафіксованого значення сигналу, максимальна з цих двох величин визначає швидкодію ФД (рис.3.32);
-еквівалентна шумова потужність (NЕР) - кількість променистої енергії сигналу, що падає на активну область детектора, необхідна для одержання одиничного співвідношення сигнал/шум, чим нижче рівень NЕР, тим краще характеристики детектора;
-темновий опір--відношення напруги постійного струму на детекторі до постійного струму через нього, при відсуності випромінювання;
-темновий струм--струм, виміряний у колі детектора в робочому режимі, за умови, що випромінювання не падає на детекторний елемент