本文討論了光通信系統(tǒng)并解釋了光纖通信系統(tǒng)的發(fā)射器和接收器電路。

什么是光通信系統(tǒng)？

幾十年來，電子信號(hào)一直通過正常的“硬線”連接或使用不同類型的無線電鏈路有效地發(fā)送，這些無線電鏈路都有自己的缺陷。相反，與標(biāo)準(zhǔn)有線電纜相比，光纖鏈路，無論是用于長(zhǎng)距離還是短距離的視頻或音頻鏈路，都具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文深入討論光纖通信系統(tǒng)的光發(fā)射器和接收器電路。

目前，信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)增加了對(duì)當(dāng)前電信系統(tǒng)的使用。通常，光纖通信在開發(fā)高質(zhì)量和高速度的電信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。如今，光纖應(yīng)用主要涉及包含互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng) （LAN） 的電信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)高信號(hào)速率。

光纖的工作原理

在光纖技術(shù)中，光纖鏈路用于通過具有高反射中心芯的電纜以光頻形式傳輸模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。高反射中心核心的作用是充當(dāng)光導(dǎo)，通過其特征反射壁的連續(xù)反射將光傳輸通過它。如下方框圖所示，光纖通信模塊主要包括發(fā)送器（Tx）電路和接收器（Rx）模塊。

一個(gè)簡(jiǎn)單的接收器-發(fā)送器框圖

如上面的光纖數(shù)據(jù)鏈路所示，發(fā)射器位于光纜的一端，而接收器位于另一側(cè)。通常，在大多數(shù)系統(tǒng)中都使用收發(fā)器——包括發(fā)射器和接收器的模塊。發(fā)射器的輸入包括一個(gè)電信號(hào)，該電信號(hào)轉(zhuǎn)換為來自發(fā)光二極管 （LED） 或激光二極管的光信號(hào)。根據(jù)需要，來自發(fā)射器的光信號(hào)使用連接器連接到光纜，并通過光纜進(jìn)行廣播。隨后，來自光纖終端的光信號(hào)可以連接到接收器，在任何地方，檢測(cè)器將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)以供接收設(shè)備使用。

典型光發(fā)射器和接收器的框圖

光纖的優(yōu)缺點(diǎn)

光纖電路鏈路的一個(gè)最重要的方面是對(duì)電氣干擾和雜散信號(hào)的完美免疫。雖然通過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電纜鏈路可以減少電氣干擾和雜散拾取問題，但完全消除該問題可能會(huì)越來越困難。相比之下，光纖電纜的非電氣屬性有助于使電氣干擾無關(guān)緊要，但接收器終端可能存在的干擾除外，這可以通過接收器電路的有效屏蔽來消除。

包含一起工作的光纖電纜的系統(tǒng)幾乎沒有與串?dāng)_相關(guān)的復(fù)雜性或問題。考慮到光纖電纜的封裝防止任何光泄漏，這是如此。因此，由光纖完成的鏈接保證了相當(dāng)安全和可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

此外，通過合適的發(fā)射和接收電路，光纖鏈路越來越適合具有處理相當(dāng)大的帶寬范圍的能力，特別是由于整個(gè)電氣隔離的改進(jìn)，例如確保不會(huì)出現(xiàn)接地回路的并發(fā)癥。值得注意的是，光纜通常纖細(xì)輕巧，不受氣候條件和各種其他化學(xué)物質(zhì)的影響。因此，它們經(jīng)常在惡劣的環(huán)境中輕松使用，否則電纜，特別是同軸電纜將非常無效。

與任何系統(tǒng)一樣，盡管光纖電路具有各種優(yōu)點(diǎn)，但也有其缺點(diǎn)。例如，一個(gè)非常明顯的缺點(diǎn)是無法將電信號(hào)直接傳輸?shù)焦饫w電纜中。與關(guān)鍵的編碼器和解碼器電路相關(guān)的問題和成本是矛盾的。此外，彎曲光纖通常是不可取的，因?yàn)橐约怃J的曲線扭曲它們會(huì)使它們受到物理損壞，從而使它們?cè)诠δ苌蠠o用，因?yàn)楣庑盘?hào)的傳播將受到阻礙，從而導(dǎo)致巨大的損失。