Slides

35 views

Mémoire sur les modulateurs optiques et conception d’un réseau universitaire optique à haut débit.

Mémoire sur les modulateurs optiques et conception d’un réseau universitaire optique à haut débit.
of 23
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Tags
Transcript
    Фуйе   Антуан  INPG Telecom МТС   МФ 18 Реферат   по   теме   Высокоскоростные   передающие   оптоэлектронные   модули   I-   Введение  II-   Архитектура   ( ДВДМ ) III-   Структура  IV-   Электрически   генератор  V-   Источник   ( РОС , ФПЛ , РБО , ВИКСЕЛЬ )  VI-   Предобработка   сигнала  VII-   Эффекты ( Эффект   Покелса   и   Франца - Келдыша ) VIII-   Модулятор   ( фазовые ,   абсорбционные   и   Маха - Цендера   модуляторы ) IX-   Пример : FSK  Модулятора  X-   Согласование   в   волокно  XI-   Охлаждение  XII-   Температурный   контроль  XIII-   Примеры  XIV-   Литература   и   дополнительная   информация   Фуйе   Антуан  Fouillé antoine1  I-   Введение : Передающие   оптоэлектронные   модули ( ПОМ ), применяемые   в   волоконно - оптических   системах , предназначены   для   преобразования   электрических   сигналов   в   оптические . Последние   должны   быть   введены   в   волокно   с   минимальными   потерями . Нам   нужны   источники , которые   передают   десятки   и   даже   сотни   тысячи   мегабит   в   секунду   на    расстояние   в   несколько   десятков   и   даже   сотен   километров . Источник   излучения   для   ВОЛС   должен   удовлетворять   следующие   требования : Фуйе   Антуан  Fouillé antoine2 •   Излучение   должно   вестись   на   длине   волны   одного   из   окон   прозрачности   волокна . o   Если   количество   информации   главнее , мы   выбираем **** нм . o   Если   длина    распространения   главнее , мы   выбираем **** нм . •   Источник   излучения   должен   быть   эффективным , т . е . обеспечивать   эффективный   ввод   его   излучения   в   волокно , которое   зависит   от   диаграммы   источника   излучения . Рис I-I: окна прозрачности   •   Источник   излучения   должен   выдерживать   необходимую   частоту   модуляции   •   Источник   излучения   должен   быть   достаточно   мощным , чтобы   сигнал   от   него   проходил   к   нелинейным   эффектам   и   не   мог   повредит   волокно   и / или   оптический   приёмник . •   Температурные   флуктуации   должны   оказывать   минимальное   влияние   на    рабочий    режим   источника   излучения . •   Стоимость   производства   источника   излучения   должна   обеспечивать   стоимостную   конкурентоспособность   оптической   системы   связи . Конкретные   требования : •   мощность   должна   быть   около **** мВ   (emitting high powers ~ **** mW)   •   малый   угол    расходимости   излучения   (A relatively narrow angular spread of the output beam) : Ö   эффективный   ввод   и   связность   (high coupling efficiency into single-mode fibers ~ 50%)   Ö   угол    расходимости   ~   •   узкий   спектр   (narrow spectral width)   т . е . когерентный   источник   (coherent nature of emitted light) : Ö   узкий   спектр (high bit rates ~   **** Gb/s) Ö   одномодовый   лазер   Ö   стабильная   частота   •   быстрые    рекомбинации   носителей   если   прямая   модуляция   (a short recombination timeassociated with stimulated emission) : Ö   прямая   модуляция   до **** ГГц ( modulated directly at high frequencies up to 25 GHz)   Ö   Или   низкий   уровень   шерп   в   случае   непрямой   модуляции   II-   Архитектура   и   решение : II-1 DWDM архитектура :DWDM эта   частотное   мультиплексирование , в   которые   мы   хотим   употрибуем   максимальное   число   подканалов .    Рис II-1: DVDM архитектура    По   осей   частота , частотное   мультиплексирование   организовывается   как   на    рис 67788 : ∆ ф \ ∆λ   ∆Ф \ ∆Λ   ∆ f\ ∆ l ∆ F \ ∆ L Рис II-2 : частотна   организация   в DVDM системах   II-2 модулятор   Поскольку   мы   хотим , модулятор   должен   удовлетворять   следующим   требованиям :1.   передают   около **** Гбит / сек   Ö   Flag-Atlantic-1, густой   ДВДМ : ****   Гбит / сек = ****   Гбит / с * ****   каналы * ****   волокон   Ö   ****   Тбит / сек = ****   каналы * ****   Гбит / с   2.   DWDM архитектура   не    разрешает   больше   чем 20 источники ( до ****) Ö   больше   чем **** Гбит / сек => больше   чем **** ГГц / сек  3.   окно = **** нм - **** нм   Ö   ∆ L ~ **** нм  4.   ∆Ф < < ∆ ф << ∆ F Ö   ∆λ ~ 3,2 / 1,6 / 0,8 / 0,4 нм   Ö   ∆Λ ~ 0,4 \ 0,2 \ 0,1 нм  5.   когерентный   источник   Ö   ∆ l ~ **** нм  6.   минимальная   чувствительность   фотоприёмник   или   усилитель ~7.   длина   между   фотоприёмником   и / или   усилителем   и / или   модулятором ~**** км  8.   Потери   в   многомодого   волокне : **** дБ / соединение + **** дБ / км   Ö   мощность   около **** мВ   Модуляция   Оптический   Фуйе   Антуан  Fouillé antoine3010… Рис II-3: Мод ляция   до   ****   Гбит / с   электрический      III-   Структура   модулятора : Главным   элементом   ПОМ   является   источник   излучения . Но   для   организации   передачи   оптических   сигналов   по   ВОЛС   не   достаточно   иметь   только   источник   излучения , а   требуется   ещё    ряд   оптических   и   электронных   компонентов   в   совокупности   и   составляющих   передающий   оптоэлектронный   модуль . Обычно   все   элементы   ПОМ   крепятся   на   специальном   держателе   и   заключены   в   корпус ,   которые   позволяют    закрепить   и   защитить   составные   элементы   передатчика . В   состав   ПОМ   входят   следующие   элементы : •   источник   излучения   •   узел   электрического   интерфейса   •   узел   сопряжения   с   волоком   •   цепь   тока   накачки   •   система   контроля   температуры   •   узел   выходного   контроля   оптического   сигнала   •   модулятора   •   узел   преобразований   сигнала   Электрические   преобразователиТок   Накачки   Узел   контроля   оптического   сигналИсточник   излучения   Охлаждение   Температупиыйконтроль   Модулятор   Аттенюатор   Выравнивание   с   волокном   СвязностПреобрадботкасигнала  0111000… сигналОптически   выход   Электрические   интерфейс   Рис III-1: струтура   модулатора   IV-   Электрический   генератор : Цель   электрического   генератора   это   питать   источник   излучения , модулятора   и   охлаждения . То   есть    разны   элементы   с    разными   требованиями . Для   СИД   схемы   очень   просты , но   усложняются   когда   частота   увеличивается : высокоскоростные   передачи   требуют   в   самом   деле   высокоскоростное   и   точное   питание . Фуйе   Антуан  Fouillé antoine4 В   самом   деле , лазерный   диод   модулируется   не   далеко   от   точки   порога   (seuil, threshold) с   помощью   электрического   сигнала ( зависящий   от   времени ). Электрический   генератор   должен   питать   источник   и   модулятор   с   постоянным   током . Поэтому   используется   оборотный   шлейф   (asservissement , loop / feedback,   Rückkoppelung) чтобы   измерить   и   стабилизировать   среднюю   оптическую   мощность   и   смещение   (bias, déplacement / biais,    systematischer Fehler) . Пример 1: модулятор   Лумикс   **   кГц ( Германия ) Оптическая   мощность : ****   Вт   Электрическая   мощность : ****   Вт   Мощность   Охлаждения : ****   Вт   Эффективность : **** =   **** % Обща   эффективность : ** =   ** % Пример 2: модулятор   Ирма   **   Мбит / с ( Беларусь ) Оптическая   мощность : ****   мВт   Электрическая   мощность : **   Вт   Мощность   Охлаждения : **   Вт   Эффективность : ** % Обща   эффективность : ** % Пример 3: ФП   лазера Anritsu **   Гбит / с (  Япония ) Оптическая   мощность : **   Вт   Электрическая   мощность : **   Вт   Мощность   Охлаждения : **   Вт   Эффективность : ** % Обща   эффективность ** % V-   Источник   V-1 Введение   источников   источник   излученияСветоизлучаюшой   диод ( СИД , DEL) Лазеры   Полупроводники   Лазеры   Газовые   Лазеры Поверхности   Излучающие   Лазеры   с   Вертикальным   Резонатор ( ПИЛВР , VCSEL) Лазеры   Фуйе   Антуан  Fouillé antoine5  Фабри   Перо   лазер ( ФПЛ ) Распределение   Брэгговского   Отражения   лазера ( РБО , DBR) Распределенный   Обратный   Связи   лазер ( РОС , DFB)  Одна   от   главная   оптическая   черта - это   ширина   спектра   излучения . Светоизлучающие   диоды   имеют   широкий   спектр ( ∆λ = ** - ** нм ). Лазеры   имеют   широкий   спектр ( ∆λ = ** - ** нм ). В   секции II-2, мы    решали   выбрать   источник , который   имеют   спектр   хуже , чем ** нм . Только   лазерный   диоды   выполнят   это   требование . Посмотрим   характеристики   лазерный   диоды .V-2 светоизлучения   диоды  +- p- слой nn- слой   или   гетеропереход  
Advertisement
Related Documents
View more
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks