16. Стабілізація оптичної потужності в оптичних передавальних пристроях. Температурна стабілізація оптичної потужності.

Досить часто в ОПерП використовується стабілізація струму накачування. Особливо важливою є стабільність струму накачування в ОПерП з лазерним випромінювачем. Нестабільність струму накачування у таких пристроях призводить до коливань оптичної потужності випромінювача, переходу його в багаточастотний режим роботи, якщо струм накачування зменшується, а струм постійного зміщення стає нижче порогового.

Рис.3.38 - Схеми стабілізації струму накачування: за струмом накачування а) та за оптичною потужністю б)

В обох схемах використовується зворотний зв’язок (ЗЗ). В схемі (рис.3.38б) частина оптичної потужності через направлений відгалужувач (НВ) надходить на фотодетектор (ФД), потім на схему зворотного зв’язку. В разі використання лазерного випромінювача світло, що випромінюється із задньої стінки лазерного резонатора може безпосередньо без НВ надходити до ФД.

При використанні лазерних випромінювачів в цифрових ОПерП виникає декілька проблем. Перш за все необхідно, щоб лазер випромінював пікову потужність, яка повинна бути постійною увесь період експлуатації та незалежною від змін температури. Відомо, що оптична потужність лазера з підвищенням температури зменшується. Аналогічним підвищенню температури є вплив на потужність випромінювача його старіння. Крім того, в процесі старіння випромінювача на його ВтАХ з΄являються зломи. При використанні лазерних діодів також може виникати нестабільність ширини спектра випромінювання та його модового складу.

17. Світловодні коди, їх особливості та вимоги до них.

Для передачі цифрових сигналів у сучасних цифрових ВОСП використовується виключно імпульсно-кодова модуляція, яка відзначається високою завадостійкістю, слабким накопичуванням шумів. Характеристики джерел оптичного випромінювання, особливості його модуляції, особливості волоконно-оптичного тракту зумовлюють використання спеціальних лінійних цифрових сигналів (світловодних кодів). При виборі коду лінійного сигналу ВОСП потрібно враховувати такі вимоги.

1. Спектр лінійного сигналу повинен бути досить вузьким та обмеженим за частотою. Обмеження смуги частот, а також верхньої частоти смуги модулюючого сигналу потребує меншої широкосмуговості приймального пристрою, що веде до зменшення потужності шумів. ї Обмеження нижньої частоти спектра сигналу усуває флуктуації рівня НЧ-складових сигналу, що приймається. Мінімальний вміст НЧ-складових дозволяє також забезпечити сталу роботу схем стабілізації вихідної потужності джерела випромінювання. Вузька смуга частот сигналу, що передається, спрощує вимоги до всіх електронних компонентів системи: кодера, декодера, перетворювачів сигналів, пристрою вирішування, а також спрощує процес виділення тактової частоти. Швидкість передачі та смуга частот однозначно пов’язані співвідношенням

F_max=B, де В – швидкість передачі.

2.Код лінійного сигналу повинен забезпечувати можливість виділення коливань тактової частоти, що необхідно для пристрою тактової синхронізації, яка управляє прийняттям рішення у електронному регенераторі. Найбільш надійно синхронізація підтримується, коли кількість переходів рівнів типу 10 та 01 у цифровому сигналі є досить великою, тобто відсутні довгі послідовності нулів та одиниць. В найбільш сприятливому випадку спектр лінійного сигналу вміщує спектральну лінію тактової, або кратної їй частоти, в цьому разі це коливання досить просто виділяється вузькосмуговим фільтром.

3.Код лінійного сигналу повинен мати максимальну завадостійкість, яка дозволить одержати найбільшу довжину дільниці регенерації.

4 Код лінійного сигналу повинен забезпечувати можливість контролю якості передачі (коефіцієнта помилок) в процесі експлуатації. Для цього на практиці використовуються коди, в яких у вихідну інформаційну послідовність вводяться додаткові символи, що розміщуються на регулярних та логічно обгрунтованих позиціях. При цьому мінімізується або зменшується кількість можливих послідовних ідентичних символів та знижується вміст у коді низькочастотних компонентів.

5.Код лінійного сигналу повинен бути достатньо простим для схемотехнічної реалізації перетворювачів коду. Код лінійного сигналу повинен бути дворівневим, оскільки світлові імпульси мають два значення «0» та «1».