Podręcznik

3. Jakość przesyłanych sygnałów

Najpopularniejszym typem łącza optycznego jest łącze cyfrowe. Celem transmisji jest przesłanie - możliwie bezbłędnie - od nadajnika do odbiornika ciągu liczb.

Najprostsze rozwiązanie łącza cyfrowego wykorzystuje technikę IM-DD (ang. Intensity Modulation – Direct Detection). Tak jak pokazano to na poniższym rysunku, łącze optyczne składa się z nadajnika, światłowodu i odbiornika.

Rysunek 2 Schemat ideowy cyfrowego łącza optycznego. Kolorem czerwonym zaznaczono część optyczną, zaś niebieskim część elektryczną.

Przygotowany odpowiednio przez układy multipleksacji i kodowania, sygnał trafia do nadajnika optycznego. Sygnał optyczny generowany przez nadajnik jest następnie transmitowany światłowodem kwarcowym do odbiornika.

Sygnał optyczny, osłabiony tłumieniem światłowodu, z impulsami zniekształconymi efektami dyspersji, dopływa do odbiornika. W odbiorniku odbywa się detekcja bezpośrednia (ang. Direct Detection) na diodzie PIN, natomiast specjalne układy regeneracyjne przywracają kształt impulsom. Następnie odpowiednie układy elektroniczne rozprowadzają sygnał do innych elementów sieci telekomunikacyjnej.

Moc nadajnika, czułość odbiornika i tłumienie światłowodu decydują o długości łącza. Jeśli jednak zwiększamy długość światłowodu moc docierająca do odbiornika może być zbyt mała, a stopa błędu zbyt duża. Aby zwiększyć długość łącza stosuje się wtedy wzmacniacze optyczne i układy regeneracyjne.

Układy regeneracyjne impulsów typu 3R (ang. repeater, regenerator: retiming, reshaping, regenerating) zawierają odbiornik optyczny, układy elektroniki i nadajnik optyczny.

Odległości miedzy poszczególnymi elementami łącza są różne, zależą od pojemności łącza, mocy lasera, (wyniki ich wpływu przedstawione zostaną w dalszej części modułu) itp. Ogólnie przyjąć można, że:

• wzmacniacze optyczne EDFA rozmieszczane są co 30…120 km,
• odległość między regeneratorami jest w granicach 50…600 km,
• przy odległości między terminalami do 600 km nie jest wymagane użycie regeneratora.

Systemy długodystansowe do 10 000 km wymagają użycia wielu regeneratorów. Projektując takie systemy należy również uwzględnić szereg innych warunków.