Источники оптического излучения для ВОСП. Требования к источникам. Классификация. Характеристики.

Главным источником ПОМ является источник излучения. Источник излучения для ВОЛС должен удовлетворять требованиям:

1. Излучение должно вестись на длине волны одного из окон прозрачности волокна (850нм, 1310нм, 1550нм).

2. Источник излучения должен выдерживать необходимую частоту модуляции.

3. Источник излучения должен быть эффективным, т.е. обеспечивать эффективный ввод его излучения в волокно, который зависит от диаграммы направленности источника излучения.

4. Источник излучения должен быть достаточно мощным, чтобы сигнал от него проходил по волокну как можно большие расстояния и при этом не приводил к нелинейным эффектами не мог повредить волокно и/или оптический приемник.

5. Температурные колебания должны оказывать минимальное влияние на рабочий режим источника излучения.

6. Простота технологий; стоимость производства источника излучения должна обеспечивать стоимостную конкурентоспособность оптической системы связи.

7. надежность, большой срок службы.

В настоящее время используются 2 основных типа источников излучения, удовлетворяющие перечисленным требованиям: светодиоды СД(LED), полупроводниковые лазерные диоды ЛД(LD).

Характеристики источников излучения:

1. Выходная мощность- мощность соответствующая конкретному значению порогового тока.

Ватт- амперная характеристика.

Iнакачки = 10…100мА Крутизна нарастания называется квантовой эффективностью.

h= dP/dI =0, 1…0, 2 мВт(мА)

2. Выходная ДН.

Эффективность ввода излучения в ОВ зависит от диаметра выходных пучков излучения и NA.

dов > dизл. ист. Отсутстви СИД ЛД

Naов> Nизл. Ист потерь

Если потери присутствуют, их величину определяют по следующему выражению:

Loss_dia =10lg(dia_fiber/dia_source )²

Loss_dia =10lg(NA_fiber/NA_source )²

3. Спектральная ширина. Источники излучения не являются идеально- монохроматичными, поэтому излучение колеблется в некотором диапозоне длин волн. Данный диапазон длин волн называется спектральной шириной характеристики.

Δ λ _СИД = 30 – 50 нм Δ λ _ЛД = 1 – 3 нм

4. Скорость включения и выключения источников. Быстродействие источника определяется временем нарастания и спада сигнала:

τ _н = 1нс (< 1нс) - ЛД

BW = 0, 35/ τ _н τ _н = 5нс – СИД

BW_ЛД =350 МГц

BW_СИД = 70 МГц

5. Простота использования. Оптические свойства ЛД на много лучше, но при эксплуатации требуется специальное управляющее устройство.

Сравнительные характеристики ЛД и СИД.

Гарантированное время эксплуатации источников 50 000 часов (5 –8 лет). Время эксплуатации определяется 50 % снижением мощности.