Основные параметры промышленных источников светового излучения

Светоизлучающие диоды (СИД)

Выходная мощность СИД, в зависимости от конструкции и производителя, лежит в пределах между 0, 01 и 0, 1 мвт (от -20 до -10 дБм). Существуют две нежелательные особенности у СИД, которые проектировщик системы должен принимать во внимание:

1. Угловая ширина излученного пучка:

а) для СИД с излучающей поверхностью — порядка 120°;

б) для СИД с излучающим срезом — порядка 30°.

2. Ширина спектра излучения: 30-80 нм.

СИДы производятся для работы в трех окнах прозрачности: 850, 1310 и

1550 нм. Однако, чаще всего они используются в первых двух окнах: 850 и

1310 нм.

СИДы существенно дешевле в производстве, чем ЛД; они имеют значительно больший срок службы и не требуют стабилизации температуры при работе в нормальных условиях. Что же касается условий светопередачи (на стыке СИД-волокно), то их эффективность мала. Однако, из двух указанных типов, СИД с излучающим срезом значительно более эффективен, чем СИД с излучающей поверхностью. Их применение обычно ограничено системами, работающими на скорости 155 Мбит/с и ниже. СИДы особенно широко используются в офисных системах заказчика. В табл.1. приведена сводка основных параметров СИД с излучающим срезом и их типовых значений.

Таблица 1. Сводка основных параметров СИД с излучающим срезом

Лазерные диоды (ЛД)

Полупроводниковые лазерные диоды, как правило, используются в качестве источников света в высокоскоростных (> 155 Мбит/с) системах дальней связи. Выходная мощность лазерных источников для большинства производителей составляет порядка +3 - +10 дБм (1-10 мвт). Лазерные диоды с большей мощностью (напр., +20 дБм) также начали появляться на рынке.

Сейчас достаточно поставить на выходе лазерного источника оптический усилитель, например, типа EDFA, чтобы увеличить его выходную мощность до 500 мвт или выше. Одной из причин, заставляющих производителей выпускать лазеры с большей мощностью на выходе, является широкое использование систем DWDM (плотного мультиплексирования по длине волны). Линейные компоненты систем DWDM имеют высокие вносимые потери. Использование таких высоких уровней выходной мощности вместе с оптическими усилителями помогает преодолеть потери в системах DWDM. Лазеры, работающие на таких больших уровнях мощности, принесли ряд проблем, в частности проблему влияния большой мощности на оптические компоненты тракта передачи. Изоляторы, используемые в качестве универсального устройства снижения световой энергии, отраженной в сторону такого лазерного источника, имеют возвратные потери > 80 дБ, что позволяет эффективно снижать отраженную мощность.

Допустим, что мы разместили последовательно ЛД типа DFB (напр., типа Lucent D2500), внешний модулятор, собранный по схеме Маха-Цендера (напр., типа Lucent Lithium-Niobate) и усилитель типа Lucent EDFA с усилением 28 дБ. И пусть выход лазерного диода будет на уровне 0, 0 дБм, а вносимые потери внешнего модулятора составляют 6 дБ. Кроме этого могут быть другие потери мощности порядка 2 дБ за счет использования изоляторов и оптических разъемов. Выходная мощность такой комбинации будет равна:

0, 0 дБм - 6 дБ - 2 дБ + 28 дБ = +20 дБм.

Если воспользоваться рекомендуемым компанией Lucent значением потерь мощности за счет дисперсии, то выходная мощность уменьшится до +18 дБм.