Аналоговые волоконно-оптические системы связи

На рис. 9.15 изображена структурная схема аналоговой световодной системы передачи. Входной электрический сигнал U_ВХ(t) поступает на модулятор, с помощью которого проводится непрерывное изменение во времени параметров выходного оптического сигнала излучателя. Фотоприемник преобразует свет в электрический сигнал, а демодулятор в выходной электрический сигнал U_ВЫХ(t).

Особенно аналоговой передачи по сравнению с цифровой является необходимость обеспечения большого отношения C/Ш на выходе фотоприемника и высокой линейности по всему тракту, так как в противном случае возможны взаимные помехи от различных частотных составляющих аналогового сигнала.

Рис. 9.15. Структурная схема аналоговой световодной системы передачи

Простейшим видом аналоговой модуляции является модуляция интенсивности, при которой выходная оптическая мощность излучателя возрастает или уменьшается относительно некоторого среднего значения пропорционального величине передаваемого сигнала U_ВХ(t). Основным источником излучения в такой системе является СИД, так как выходная характеристика лазера существенно нелинейна.

Использование в схемах передатчиков цепей электрической и оптической обратной связи способствует линеаризации модулярной характеристики, а применение схем предварительной коррекции – уменьшению динамического диапазона входного сигнала. Эти методы позволяют удовлетворить требованию высокой линейности передающего устройства с непосредственной модуляцией интенсивности. Для стабилизации режима с передатчика СИД достаточно иметь только цепь автоматической регулировки тока I_δ. Необходимость линеаризации отпадает, если воспользоваться такими способами модуляции, при которых не требует линейности системы. К ним относятся фазоимпульсная, широтно-импульсная, частотно-импульсная модуляция и метод ЧМ-поднесущей.

В зависимости от параметров сигнала U_ВХ(t) и требований к системе передачи информации меняются схемные решения отдельных узлов фотоприемника. Например, в фотоприемнике может использоваться p-i-n фотодиод или ЛФД, применяться или отсутствовать система АРУ.

Аналоговая модуляция нашла широкое применение в волоконно-оптических системах распределения и используется также на коротких участках волоконно-опических систем передачи информации.