Захист оптичних трактів від взаємних завад

Взаємні впливи між світловодами оптичного кабелю внаслідок самоекранування направляючої системи, котра утворюється оптичним волокном, є досить незначними і мають в основному випадковий характер. Ці впливи ще більше ослаблюються внаслідок екрануючої дії захисних покриттів з поліамідних смол, фторопласту, силіконових резин, поліетилену та інших синтетичних матеріалів, призначених в основному для підвищення механічної міцності оптичних волокон, їх захисту від зовнішніх впливів, покращення температурних характеристик параметрів передачі оптичного волокна, полегшення технології виготовлення оптичних кабелів та монтажу оптичних волокон. Водночас ці захисні оболонки, а також роздільне розміщення оптичних волокон у оптичному кабелі підвищують захищеність оптичних трактів від взаємних завад.

Світлоприймачі

Світлоприймачі у лазерних системах зв’язку призначені для перетворення модульованого оптичного випромінювання в електричний сигнал, модульований за тим самим законом. Фотоприймачі складаються із фотодетектора, чутливого до оптичного випромінювання, та електронної схеми, що забезпечує заданий режим роботи фотодетектора.

Всі приймачі поділяються на фотонні та теплові. Оскільки останні є високоінерційними, то вони не дають можливості реєструвати швидку зміну оптичного потоку. Тому у високочастотних системах даний тип приймачів практично не використовується. У фотонних приймачах застосовуються або зовнішній фотоефект (емісія електронів з поверхні речовини при її опроміненні), або внутрішній (збільшення кількості електронів у об’ємі напівпровідника під дією падаючого світла).

Фотоприймачі лазерних систем зв’язку повинні відповідати вимогам по спектральній чутливості, швидкодії та відношенню “сигнал-шум”. Частота, на якій фотоприймач має максимальну чутливість, повинна співпадати з частотою випромінювання лазера.

В якості фотоприймачів в оптичних системах зв’язку використовують фотоелементи, фоторезистори та фотодіоди.

Фотоелементи

Мають високу чутливість та низький поріг чутливості, малу сталу часу і високий вихідний опір. Проте для даного типу фотоприймачів характерні великі розміри, вони потребують високої напруги, поріг їх чутливості погіршується при фонових засвітках. Фотоелементи можуть працювати лише на обмежених ділянках спектру.

Фоторезистори

Фоторезистори порівняно із фотоелементами вимагають набагато меншої напруги живлення, вони мають набагато менші розміри, ширшу область спектральної чутливості, але для них характерна велика стала часу (тобто велика інерційність). Фоторезистори менш чутливі до фонових засвіток. Серед недоліків слід зазначити зсув характеристик при зміні температури та вологості.

Фотодіоди

До переваг фотодіодів належать малі розмари та маса, можливість роботи без підключення живлення (у фотогенераторному, або вентильному, режимі), великий діапазон робочих температур, можливість роботи без охолодження. Серед недоліків слід зазначити меншу чутливість і більший поріг чутливості порівняно із фотоелементами. Незважаючи на це, в оптичному зв’язку і особливо в оптоволоконних системах практично застосовують лише фотодіоди.

Фотодіоди звичайно виготовляють з кремнію, германію чи арсеніду галію. Вони мають різні характеристики: спектральну чутливість (див. рисунок), температурну стабільність (найкраща – у кремнієвих), квантовий вихід – відношення числа носіїв, що виникли у напівпровіднику при його опроміненні, до числа фотонів, що падають на фотодіод.