21. Квантово-електронні модулі, підсилювачі та лінійні регенератори.

Для повышения надежности и снижения требований к условиям эксплуата­ции и монтажа источники и приемники для ВОЛС выполняют в КЭМ, предна­значенных для приема и передачи информации по ВОЛС со стандартными скоростями 2,048; 8,448; 34,448; 139,264 Мбит/с

Квантово-электронный модуль (КЭМ) позволяет подключать с одной стороны аппаратуру (передачи или приема), а с дру­гой — оптический кабель. На передаче модуль обеспечивает преобразование электрического сигнала в оптический, а на приеме — обратное преобразование. В состав КЭМ на передаче входят: полупроводниковый источник излучения с электронной схемой воз­буждения (ИЛ), согласующие устройства, обеспечивающие эффективный ввод из­лучения в волокно и разъемный соединитель, с помощью которого осуществляются подсоединение светово­да и ввод в него оптического сигнала.

В состав КЭМ на приеме входят согласующее устройство, разъемный соединитель, полу­проводниковый фотодетектор, преобразующий оптический сигнал в электрический, и малошумящий усилитель.

Для уменьшения зависимос­ти характеристик от температуры и времени наработки используют систему стабилизации выходной мощности, под­держивающую постоянную выходную мощность излучения путем соответст­вующего изменения тока накачки. В процессе деградации источника из­лучения при достижении предельного Iн система встроенной диагностики формирует на специальном выходе модуля сигнал потенциального отказа, который используется для выявления КЭМ, отра­ботавшего свой ресурс. Входной форми­рователь обеспечивает согласование КЭМ со стандартными сигналами. Схема блокировки предотвращает возникнове­ние нежелательных режимов работы ИЛ и блокирует его работу при отсутствии входного сигнала.

Линейный регенератор. Через определенные расстояния (10...50 км), обусловленные дисперсией или затуханием кабеля, вдоль оптической линии располагаются линейные регенераторы (ЛР). В ЛР сигнал восста­навливается и усиливается до требуемого значения.

ОЭП – оптикоэлектрический преобразователь, ЭОП – электрооптический преобразователь.

В регенераторе, содержащем два полукомплекта (отдельно для прямого и обратного направлений передачи), оптический сиг­нал преобразуется в электрический. В таком виде он регенериру­ется, усиливается и затем обратно преобразуется в оптический сигнал, который далее передается по ОК (оптический кабель). Оптический кабель подключается к ОЭП приемника через разъемный соединитель.

Оптический усилитель не осуществляет оптоэлектронного преобразования. Он, используя специальные активные среды и лазеры накачки, усиливает проходящий оптический сигнал, благодаря индуциро­ванному излучению. Однако, есть две основные причины, которые делают применение усилителя более предпочтительным.

1. Качество сигналов, передаваемых по оптическому волокну, остается очень высоким вследствие малой дисперсии и за­тухания. Также не велик уровень вносимых шумов из-за подверженности волокна влиянию электромагнитного излучения. Поэтому ретрансляция передаваемых данных простым усиле­нием без полной регенерации становится весьма эффективной.

2. Оптический усилитель является более универсальным устройством, поскольку в отли­чии от регенератора он не привязан к стандарту передающегося сигнала или определенной частоте модуляции.

На практике на один регенератор может приходиться несколько последовательно рас­положенных оптических усилителей (до 4-8).