Thành phần của thiết bị truyền thông quang học

Thành phần củathiết bị truyền thông quang học

Hệ thống truyền thông sử dụng sóng ánh sáng làm tín hiệu và sợi quang làm môi trường truyền dẫn được gọi là hệ thống truyền thông sợi quang. So với truyền thông cáp truyền thống và truyền thông không dây, truyền thông sợi quang có những ưu điểm sau: dung lượng truyền dẫn lớn, suy hao truyền dẫn thấp, khả năng chống nhiễu điện từ mạnh, bảo mật thông tin cao, và vật liệu truyền dẫn sợi quang là silicon dioxide với khả năng lưu trữ dồi dào. Ngoài ra, sợi quang còn có ưu điểm là kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và chi phí thấp hơn so với cáp.
Sơ đồ sau đây cho thấy các thành phần của một mạch tích hợp quang tử đơn giản:tia laser, thiết bị tái sử dụng và tách kênh quang học,máy dò quangVàbộ điều biến.

Cấu trúc cơ bản của hệ thống thông tin quang hai chiều bao gồm: máy phát điện, máy phát quang, sợi truyền dẫn, máy thu quang và máy thu điện.
Tín hiệu điện tốc độ cao được mã hóa bởi bộ phát điện đến bộ phát quang, được chuyển đổi thành tín hiệu quang bằng các thiết bị điện quang như thiết bị Laser (LD), sau đó được ghép nối với sợi truyền dẫn.
Sau khi truyền tín hiệu quang khoảng cách xa qua sợi quang đơn mode, bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium có thể được sử dụng để khuếch đại tín hiệu quang và tiếp tục truyền. Sau khi đến đầu thu quang, tín hiệu quang được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng PD và các thiết bị khác, và tín hiệu được thu bởi bộ thu điện thông qua quá trình xử lý điện tiếp theo. Quá trình gửi và nhận tín hiệu theo hướng ngược lại là như nhau.
Để đạt được sự chuẩn hóa của thiết bị trong liên kết, bộ phát quang và bộ thu quang ở cùng một vị trí được tích hợp dần dần thành một bộ thu phát quang.
Tốc độ caoMô-đun thu phát quangbao gồm cụm quang thu (ROSA); cụm quang phát (TOSA) được biểu diễn bằng các thiết bị quang chủ động, thiết bị thụ động, mạch chức năng và các thành phần giao diện quang điện được đóng gói. ROSA và TOSA được đóng gói bằng laser, bộ tách sóng quang, v.v. dưới dạng chip quang.

Trước những hạn chế vật lý và thách thức kỹ thuật gặp phải trong quá trình phát triển công nghệ vi điện tử, con người đã bắt đầu sử dụng photon làm vật mang thông tin để đạt được băng thông lớn hơn, tốc độ cao hơn, mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và độ trễ thấp hơn của mạch tích hợp quang tử (PIC). Một mục tiêu quan trọng của mạch tích hợp quang tử là hiện thực hóa việc tích hợp các chức năng phát sáng, ghép nối, điều chế, lọc, truyền dẫn, phát hiện, v.v. Động lực ban đầu của mạch tích hợp quang tử đến từ truyền thông dữ liệu, và sau đó đã được phát triển mạnh mẽ trong quang tử vi sóng, xử lý thông tin lượng tử, quang học phi tuyến tính, cảm biến, lidar và các lĩnh vực khác.