La composizione didispositivi di comunicazione ottica
Il sistema di comunicazione che utilizza l'onda luminosa come segnale e la fibra ottica come mezzo di trasmissione è chiamato sistema di comunicazione in fibra ottica. I vantaggi della comunicazione in fibra ottica rispetto alle tradizionali comunicazioni via cavo e wireless sono: elevata capacità di comunicazione, basse perdite di trasmissione, elevata capacità di contrastare le interferenze elettromagnetiche, elevata riservatezza e la materia prima del mezzo di trasmissione in fibra ottica è il biossido di silicio, con un'elevata capacità di stoccaggio. Inoltre, la fibra ottica presenta i vantaggi di dimensioni ridotte, leggerezza e costi contenuti rispetto al cavo.
Il diagramma seguente mostra i componenti di un semplice circuito fotonico integrato:laser, dispositivo di riutilizzo ottico e demultiplexing,fotodiodoEmodulatore.
La struttura di base del sistema di comunicazione bidirezionale in fibra ottica comprende: trasmettitore elettrico, trasmettitore ottico, fibra di trasmissione, ricevitore ottico e ricevitore elettrico.
Il segnale elettrico ad alta velocità viene codificato dal trasmettitore elettrico nel trasmettitore ottico, convertito in segnali ottici da dispositivi elettro-ottici come il dispositivo laser (LD) e quindi accoppiato alla fibra di trasmissione.
Dopo la trasmissione a lunga distanza del segnale ottico tramite fibra monomodale, è possibile utilizzare un amplificatore in fibra drogata con erbio per amplificare il segnale ottico e continuare la trasmissione. Dopo il ricevitore ottico, il segnale ottico viene convertito in un segnale elettrico da PD e altri dispositivi, e il segnale viene ricevuto dal ricevitore elettrico tramite una successiva elaborazione elettrica. Il processo di invio e ricezione dei segnali nella direzione opposta è lo stesso.
Per raggiungere la standardizzazione delle apparecchiature nel collegamento, il trasmettitore ottico e il ricevitore ottico nella stessa posizione vengono gradualmente integrati in un ricetrasmettitore ottico.
L'alta velocitàModulo ricetrasmettitore otticoè composto dal sottoinsieme ottico del ricevitore (ROSA); dal sottoinsieme ottico del trasmettitore (TOSA) rappresentato da dispositivi ottici attivi, dispositivi passivi, circuiti funzionali e componenti di interfaccia fotoelettrica confezionati. ROSA e TOSA sono confezionati da laser, fotodetectori, ecc. sotto forma di chip ottici.
Di fronte al collo di bottiglia fisico e alle sfide tecniche incontrate nello sviluppo della tecnologia microelettronica, si è iniziato a utilizzare i fotoni come vettori di informazioni per ottenere maggiore larghezza di banda, velocità più elevate, minori consumi energetici e ritardi ridotti nei circuiti integrati fotonici (PIC). Un obiettivo importante dei circuiti integrati fotonici è realizzare l'integrazione di funzioni di generazione, accoppiamento, modulazione, filtraggio, trasmissione, rilevamento della luce e così via. La forza trainante iniziale dei circuiti integrati fotonici proviene dalla comunicazione dati, e in seguito ha trovato un notevole sviluppo nella fotonica a microonde, nell'elaborazione quantistica delle informazioni, nell'ottica non lineare, nei sensori, nel lidar e in altri campi.
Data di pubblicazione: 20 agosto 2024