4.4. Элементная база осд

Выше было отмечено, что одним из преимуществ CWDM в оптических сетях доступа является значительное снижение требований к параметрам соединительных линий и к элементам этих линий. Одним из таких элементов является оптическое волокно. Стремительное развитие ОСД в последние годы возродило интерес к использованию на абонентских участках длиной до 2—3 км многомодовых оптических волокон. Интерес к использованию многомодовых волокон (их параметры регламентированы Рек. МСЭ-Т G.651) на коротких участках A-PON и B-PON вызван следующими причинами: большой диаметр сердечника (50 или 62,5 мкм) позволяет применять дешевые источники излучения (светодиоды и по­лупроводниковые лазеры Фабри-Перо с большими размерами излучающих пло­щадок), снижаются требования к геометрическим допускам при соединении воло­кон, что существенно снижает стоимость работ при монтаже линии. Одновремен­но с ростом интереса к многомодовым волокнам наблюдается также устойчивая тенденция к использованию в ОСД (прежде всего на абонентских участках) диа­пазона длин волн 780—860 нм (первое окно прозрачности ОВ). Интерес к этому диапазону объясняется тем, что излучатели на этих длинах волн давно освоены промышленностью и производятся многомиллионными партиями, поскольку они применяются не только в ВОСП (и не столько), но и во всей бытовой электрони­ке (в лазерных плеерах, принтерах, пультах управления, медицинских приборах и т. д.). Кроме того, в этом же диапазоне работают фотодиоды на кремниевой основе. Эти фотодиоды не чувствительны к оптическому излучению с длиной волны более 1 мкм и поэтому не применяются в системах ВОСП для диапазонов S, С, и L. Стоимость таких излучателей и фотодиодов не превышает нескольких долл. США, в то время как цены на излучатели и фотодиоды для указанных выше диапазонов достигают десятков, сотен и даже тысяч долл. США. Очевидно, что элементная база оптических сетей доступа не ограничивается выше перечисленными элементами. Несколько лет тому назад началось производство лазеров нового типа, предназначенных для использования в ОСД, в особенности на абонентских участках — это полупроводниковые лазеры с вертикально излучающим резонатором VCSEL. Одним из достоинств лазеров этого типа является то, что поперечное сечение диаграммы направленности излучения в таких лазерах близка к круговой. Это свойство излучения лазеров VCSEL позволяет вводить его в оптическое волокно с высокой эффективностью. Кроме того, вывод излучения через верхнюю часть полупроводниковой структуры упрощает технологию изготовления этих лазеров. Высокая эффективность ввода излучения в оптическое волокно осуществляется без применения сложной и дорогой оптической согласующей системы. Все эти свойства делают лазеры типа VCSEL весьма привлекательными для применения в оптических сетях доступа. Устройство, принцип работы и параметры лазеров VCSEL будут рассмотрены в 3-й части книги.

Для решения проблемы «последней мили» или волокно в дом (FTTH) ведутся интенсивные исследования, направленные на создание дешевых и вместе с тем высококачественных оптических волокон на полимерной основе. По прогнозам, приведенным в [61], полимерные оптические волокна будут иметь высокие пара­метры для соединительных линий длиной не более 3—5 км и при этом обладать низкой стоимость, приемлемой для разового потребителя. Параметры и свойства полимерных оптических волокон будут рассмотрены во 2-й части книги.