Методы модуляции оптической несущей

Фактическим переносчиком данных в ОВ является оптическая несущая, излучаемая источником. Она и должна быть в конечном счете промодулирована. Сделать это можно тремя способами:

непосредственной модуляцией оптической несущей линейной кодовой последовательностью - ЛКП;
модуляцией несущей с использованием специального модулятора, сигнал которого и модулируется с помощью ЛКП;
модуляцией с использованием промежуточной поднесущей, которая затем непосредственно модулирует оптическую несущую;
модуляцией с: использованием поднесущей и модулятора.

Модуляция с использовавиием внешнего модулятора

Использование специального внешнего модулятора, как правило, улучшает функциональные характеристики систем передачи и гибкость системы в целом. Например, при необходимости позволяяет менять формат используемой ЛКП, а также позволяет использовать готовые решения, наработанные в других областях и для других применений, включая комплексные решения с использованием промежуточной несущей.

Модуляция с использованием промежуточной несущей

Вместо использования прямой модуляции, для которой трудно найти электронные компоненты, учитывая высокую частоту оптической несущей (порядка 100 ТГц), можно осуществить процесс модуляции на более низких частотах, используя промежуточную несущую, или поднесущую, на радиочастоте в диапазоне 10 МГц -10 Пц. Этой модулированной поднесущей можно затем модулировать основную несущую. Основное отличие этой схемы модуляции от схемы прямой модуляции в том, что при этом могут быть использованы различные стандартные методы и устройства модуляции: амплитудные, частотные, фазовые и комбинированные, разработанные для конкретного диапазона радиочастот.

Использование поднесущей необходимо и при многоканальной модуляции в системах WDM. В этом случае отдельные входные потоки модулируют свои поднесущие, которые затем мультиплексируются в одну поднесущую, модулирующую оптическую несущую. Схема использовании промежуточной несущей показана на рис. 6 (в качестве примера показана амплитудная манипуляция тока возбуждения лазера).

Рис. 6. Модуляция с использованием промежуточной несущей

Модуляция с использованием поднесущей и модулятора

В этой схеме модуляции комбинируют два предыдущих метода. Она может быть применена для использования готовых решений одноканальных модуляторов в схемах WDM. При этом возможно сочетание положительных особенностей обоих методов.

Типы оптических модуляторов

Оптические модуляторы как устройства могут быть основаны на различных физических законах и использовать различные механизмы и методы воздействия на оптическую или радио несущие частоты.

Различают следующие типы модуляторов:

акустооптические модуляторы, использующие законы акустооптики,
электрооптические модуляторы, использующие законы электрооптики,
электрооптические модуляторы, использующие ППОУ.

4. Практическая часть.

Перед началом работы изучить описание САПР LinkSim.

Двойным щелчком открыть LinkSim. Загрузить модель одноканальной оптической линии связи с внешней модуляцией сигнала. ExtModLink.top, используя меню File \ Open или соответствующую кнопку. Эту модель необходимо использовать как справочный материал при построении собственной модели.
Посмотреть параметры каждого элемента модели.
Собрать самостоятельно модель с внешней модуляцией сигнала.
Задать параметры каждого элемента модели согласно таблице.

Генератор электрического сигнала