Uvod u primjenu RF optičkog prijenosa RF preko optičkog vlakna

Uvod u primjenuRF optički prijenosRF preko optičkog vlakna

U posljednjim desetljećima, mikrovalna komunikacija i optička telekomunikacijska tehnologija brzo su se razvile. Obje tehnologije su postigle veliki napredak u svojim područjima, a također su dovele do brzog razvoja mobilnih komunikacija i usluga prijenosa podataka, donoseći veliku praktičnost u živote ljudi. Dvije tehnologije, mikrovalna komunikacija i fotoelektrična komunikacija, imaju svoje prednosti, ali i neke nedostatke koje je nemoguće prevladati. Fotoelektrični prijenos zahtijeva fizičko umrežavanje, a postoje i neki nedostaci u fleksibilnosti, brzom umrežavanju i mobilnosti konstrukcije. Mikrovalna komunikacija ima neke nedostatke u prijenosu na velike udaljenosti i velikom kapacitetu, a mikrovalovi zahtijevaju često relejno pojačavanje i ponovni prijenos, a propusnost prijenosa ograničena je nosećom frekvencijom. To je dovelo do integracije mikrovalne i optičke tehnologije prijenosa putem vlakana, odnosno tehnologije radija preko vlakana (ROF), koja se često nazivaRF preko optičkog vlakna, ili radiofrekvencijska daljinska tehnologija. Najčešće korišteno područje RF preko optičkih vlakana je područje optičke komunikacije, uključujući mobilne bazne stanice, distribuirane sustave, bežični širokopojasni pristup, kabelsku televiziju, komunikaciju privatnim mrežama i tako dalje. Posljednjih godina, s porastom mikrovalne fotonike, RF preko optičkih vlakana široko se koristi u mikrovalnim fotonskim radarom, komunikaciji bespilotnim letjelicama, astronomskim istraživanjima i drugim područjima. Prema različitim vrstama laserske modulacije, laserska komunikacija može se podijeliti na unutarnju modulaciju i vanjsku modulaciju, najčešće korištena je vanjska modulacija, a RF preko optičkih vlakana temeljen na vanjskoj laserskoj modulaciji opisan je u ovom radu. RF preko optičkih veza uglavnom se sastoje od optičkog primopredajnika, prijenosa iROF poveznice, kao što je prikazano na sljedećoj slici:

Kratak uvod u svjetlosni dio. LD se obično koristiDFB laseri(s distribuiranom povratnom vezom), koji se koriste za primjene s niskim šumom i visokim dinamičkim rasponom, a FP (Fabry-Perot tip) laseri se koriste za manje zahtjevne primjene. Najčešće korištene valne duljine su 1064 nm i 1550 nm. PD jefotodetektor, a na drugom kraju optičke veze, svjetlost detektira PIN fotodioda prijemnika, koja pretvara svjetlost u električni signal, a zatim u poznati korak električne obrade. Optičko vlakno koje se koristi za međuvezu obično je jednomodno i višemodno optičko vlakno. Jednomodno vlakno se obično koristi u glavnoj mreži zbog niske disperzije i malih gubitaka. Višemodno vlakno ima određenu primjenu u lokalnim mrežama jer je jeftino za proizvodnju i može istovremeno primiti više prijenosa. Slabljenje optičkog signala u vlaknu je vrlo malo, samo ~0,25dB/km na 1550nm.

Na temelju karakteristika linearnog i optičkog prijenosa, ROF veze imaju sljedeće tehničke prednosti:

• Vrlo niski gubici, slabljenje vlakana manje od 0,4 dB/km

• Prijenos optičkim vlaknima s ultra-propusnim opsegom, gubitak vlakana neovisan o frekvenciji

• Veza s većim kapacitetom/propusnošću signala do 110 GHz • Otpornost na elektromagnetske smetnje (EMI) (nepovoljni vremenski uvjeti ne utječu na signal)

• Niža cijena po metru • Vlakno je fleksibilnije i lakše, teži oko 1/25 valovoda i 1/10 koaksijalnog kabela

• Jednostavan i fleksibilan raspored elektrooptičkih modulatora (za medicinske i mehaničke sustave snimanja)