Оптические каналы передачи данных
Волоконно-оптические линии передачи данных являются сравнительно новым техническим средством. Носителем сигнала здесь служат близкие к монохроматическим световые колебания, которые модулируются по амплитуде передаваемым сигналом.
К достоинствам оптических каналов передачи данных следует отнести:
1) нечувствительность к внешним электромагнитным полям, колебаниям температуры и отсутствие коротких замыканий;
2) меньшие габариты и вес по сравнению с медными проводами;
3) высокая пропускная способность (более 30 Гбит/с);
4) большое значение показателя качества (1 Ггц(км).
Для преобразования электрического сигнала в оптический используют либо светодиоды, либо полупроводниковый лазер.
Световая мощность (Рсв), отдаваемая светодиодом, пропорциональна модулирующему электрическому току. В современных приборах Рсвпорядка 0,1 мВт.
Светодиоды имеют длительный срок службы, недорогие, однако, по сравнению с лазерами страдают серьезным недостатком: излучают свет не в одном направлении, а под весьма широким углом.
Полупроводниковые лазеры обеспечивают генерирование когерентных световых колебаний с очень узким спектром. Светоотдача лазера не пропорциональна модулирующему электрическому току: она растет быстрее после некоторого порогового значения. Средняя отдаваемая мощность лазера составляет
Рсв= 0,6 мВт.
Материал для изготовления световода - двуокись кремния (кремнезем).
В приемных узлах использую фотодиоды. это р-i-n диоды или лавинные диоды (в лавинном диоде падающий световой поток вызывает появление свободных электронов, причем число носителей заряда растет лавинообразно). В р-i-n диоде р и n зоны разделены высокоомной нелегированной областью. Падающий световой поток вызывает в диоде электрический ток, пропорциональный интенсивности света.
P-i-n диоды дешевы и надежны, но лавинные - более чувствительны.
Оптические каналы передачи данных широко применяются в АСУ ТП и в военной технике.
