พื้นฐานของเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณพร้อมข้อมูลจำเพาะ

ในปัจจุบันการเติบโตของเทคโนโลยีสารสนเทศได้เพิ่มขึ้นโดยใช้ระบบสื่อสารโทรคมนาคมในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ OFC (การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง) มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาระบบโทรคมนาคมด้วยความเร็วและคุณภาพสูง ปัจจุบันการประยุกต์ใช้ใยแก้วนำแสงส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับระบบโทรคมนาคมและในอินเทอร์เน็ตและ LAN (เครือข่ายท้องถิ่น) เพื่อให้ได้อัตราการส่งสัญญาณที่สูง ใยแก้วนำแสง การสื่อสาร โมดูลส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมดูลเครื่องส่งสัญญาณเช่น PS-FO-DT และโมดูลตัวรับสัญญาณเช่น PS-FO-DR การสื่อสารการส่งและรับข้อมูลดิจิตอลไฟเบอร์ออปติกสามารถทำได้โดยใช้สายไฟเบอร์พลาสติก บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของเครื่องส่งและตัวรับแบบออปติคอลข้อมูลจำเพาะ

เครื่องส่งสัญญาณและตัวรับแสงคืออะไร?

ใยแก้วนำแสง ระบบสื่อสาร ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องส่งและตัวรับซึ่งเครื่องส่งสัญญาณอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของสายไฟเบอร์และเครื่องรับจะอยู่ที่อีกด้านหนึ่งของสายเคเบิล ระบบส่วนใหญ่ใช้ตัวรับส่งสัญญาณซึ่งหมายถึงโมดูลที่มีตัวส่งและตัวรับ อินพุตของเครื่องส่งสัญญาณเป็นสัญญาณไฟฟ้าและแปลงเป็นสัญญาณแสงจาก LED หรือเลเซอร์ไดโอด

ไฟเบอร์ออปติกดาต้าลิงค์

สัญญาณไฟจากปลายเครื่องส่งเชื่อมต่อกับสายไฟเบอร์โดยใช้ขั้วต่อและถ่ายทอดผ่านสายเคเบิล สัญญาณไฟจากปลายไฟเบอร์สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องรับได้ทุกที่ที่เครื่องตรวจจับเปลี่ยนจากแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าจากนั้นอุปกรณ์รับสัญญาณจะถูกปรับสภาพให้เหมาะสมเพื่อใช้งาน

เครื่องส่ง

ในระบบ FOC แหล่งกำเนิดแสงเช่น LED หรือ ไดโอดเลเซอร์ ใช้เป็นเครื่องส่งสัญญาณ หน้าที่หลักของแหล่งกำเนิดแสงเช่น LED / Laser คือการเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณไฟ แหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็กที่แปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้ต้องการการเชื่อมต่อของแหล่งจ่ายไฟและวงจรมอดูเลต โดยทั่วไปทั้งหมดนี้จะเชื่อมต่อภายในแพ็คเกจ IC เดียว ตัวอย่างที่ดีที่สุดของเครื่องส่งสัญญาณ LED คือ HFBR 1251 LED ชนิดนี้ต้องใช้วงจรขับภายนอก ที่นี่เราสามารถใช้ IC 75451 ในการขับเคลื่อนแหล่งกำเนิดแสงได้

ข้อมูลจำเพาะของเครื่องส่งสัญญาณ

• ประเภทของ LED เป็นแบบคู่ DC
• ขั้วต่ออินเทอร์เฟซเป็นซ็อกเก็ต 2 มม
• ความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดคือ 660 นาโนเมตร
• กระแสจ่ายสูงสุด 100 mA
• พอร์ตอนุกรมคือ Max232 ไอซี ไดร์เวอร์
• ประเภทของสัญญาณอินพุตคือข้อมูลดิจิทัล
• ไดรเวอร์ LED อยู่บนบอร์ด IC Driver
• อินเทอร์เฟซของ LED คือฝาปิดแบบล็อคตัวเอง
• แรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ + 5V
• ความเร็วอัตราข้อมูล 1 Mbps
• การจ่ายแรงดันคือ + 15V DC

แหล่งที่มาของเครื่องส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก

เครื่องส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกใช้แหล่งที่มาตามเกณฑ์ต่างๆเช่นไดโอดเลเซอร์ DFB เลเซอร์ FP, VCSEL เป็นต้นหน้าที่หลักของแหล่งข้อมูลเหล่านี้คือการเปลี่ยนจากสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสง ทั้งหมดนี้คืออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

LED และ VCSEL ถูกสร้างขึ้นบนเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์เพื่อผลิตแสงจากด้านนอกของชิปในขณะที่เลเซอร์ f-p จะปล่อยออกมาจากพื้นผิวของชิปในขณะที่มีช่องเลเซอร์ที่เกิดขึ้นภายในใจกลางชิป

ออปติคัลเครื่องส่งสัญญาณและตัวรับบล็อกไดอะแกรม

เอาต์พุตของ LED มีกำลังขับต่ำเมื่อเทียบกับเลเซอร์ แบนด์วิดท์ของ LED มีน้อยกว่าเมื่อเทียบกับเลเซอร์เนื่องจากวิธีการสร้าง LED และ VCSELs จึงมีราคาไม่แพงในการสร้าง แต่เลเซอร์มีราคาแพงเนื่องจากช่องแสงเลเซอร์ภายในอุปกรณ์

ข้อมูลจำเพาะของแหล่งไฟเบอร์ออปติกที่แตกต่างกัน

แหล่งไฟเบอร์ออปติกที่แตกต่างกัน ได้แก่ LED, Fabry-Perot Laser, DFB Laser และ VCSEL

สำหรับ LED

• ความยาวคลื่นเป็นนาโนเมตรคือ 850, 1300
• กำลังเป็น Fiber ใน dBm คือ -30 ถึง -10
• แบนด์วิดท์คือ<250 MHz
• ประเภทของไฟเบอร์คือ MM

สำหรับ Fabry-Perot Laser

• ความยาวคลื่นในหน่วยนาโนเมตรคือ 850, 1310 (1280-1330), 1550 (1480-1650)
• กำลังไฟเป็นไฟเบอร์ใน dBm คือ 0 ถึง +10
• แบนด์วิดท์> 10 GHz
• ประเภทของเส้นใยคือ MM, SM

สำหรับ DFB Laser

• ความยาวคลื่นเป็นนาโนเมตรคือ 1550 (1480-1650)
• กำลังไฟเป็นไฟเบอร์ใน dBm คือ 0 ถึง +25
• แบนด์วิดท์> 10 GHz
• ประเภทของไฟเบอร์คือ SM

สำหรับ VCSEL

• ความยาวคลื่นในหน่วยนาโนเมตรคือ 850
• กำลังเข้าไฟเบอร์ใน dBm คือ -10 ถึง 0
• แบนด์วิดท์> 10 GHz
• ประเภทของไฟเบอร์คือ MM

ใยแก้วนำแสง

ใยแก้วนำแสงเป็นสื่อส่งผ่านภายในระบบ FOC ใยแก้วนำแสงเป็นเส้นใยที่ใสและยืดหยุ่นซึ่งส่งผ่านแสงจากปลายเครื่องส่งไปยังปลายเครื่องรับ เมื่อสัญญาณออปติกเข้าสู่ปลายเครื่องส่งสัญญาณของไฟเบอร์ระบบสื่อสารด้วยแสงจะส่งไปยังจุดสิ้นสุดของเครื่องรับโดยใช้ใยแก้วนำแสง

ผู้รับ

ในระบบ FOC สามารถใช้เครื่องตรวจจับแสงเป็นตัวรับได้ หน้าที่หลักของเครื่องรับคือการเปลี่ยนสัญญาณข้อมูลแบบออปติคัลกลับไปเป็นสัญญาณไฟฟ้า มันคือ สารกึ่งตัวนำ โฟโตไดโอดในเครื่องตรวจจับโฟโตไดโอดในระบบ FOC ปัจจุบัน นี่เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กโดยทั่วไปประดิษฐ์ร่วมกับวงจรไฟฟ้าเพื่อสร้างแพ็คเกจ IC เพื่อให้การเชื่อมต่อเช่นแหล่งจ่ายไฟและการขยายสัญญาณ ตัวอย่างที่ดีที่สุดของโฟโตตรวจจับเครื่องรับคือ HFBR 2521 โฟโตไดโอดประเภทนี้มีวงจรไดรเวอร์ดังนั้นจึงไม่ต้องใช้วงจรขับภายนอก

ข้อมูลจำเพาะของเครื่องรับ

• ประเภทของโฟโตไดโอดคือ DC ควบคู่
• ขั้วต่ออินเทอร์เฟซคือซ็อกเก็ต 2 มม
• ความยาวคลื่นของไดโอดมีตั้งแต่ 660 นาโนเมตรถึง 850 นาโนเมตร
• แหล่งจ่ายกระแสสูงสุดคือ 50mA
• ความเร็วของอัตราข้อมูลคือ 5 Mbps
• ดัชนีของการหุ้มเส้นใยคือ 1.402
• อินเทอร์เฟซของ โฟโตไดโอด คือฝาปิดแบบล็อคตัวเอง
• สายเคเบิลออปติกคือมัลติไฟเบอร์แบบพลาสติก
• ไดรเวอร์ตัวรับคือไดรเวอร์ไดโอดภายใน
• พอร์ตอนุกรมคือ Max232 IC Driver

ดังนั้นนี่จึงเป็นข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องส่งและตัวรับแสง เส้นใยแก้วนำแสง แหล่งที่มาที่ใช้ในเครื่องส่งคือ LED มิฉะนั้นแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการปรับสภาพสัญญาณส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเพิ่มสัญญาณเป็นไฟเบอร์ ตัวรับสัญญาณในไฟเบอร์ออปติกจะจับสัญญาณแสงจาก FOC และถอดรหัสข้อมูลไบนารีและส่งเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ข้อมูลสามารถส่งจากแหล่งกำเนิด LED ไปยังเครื่องส่งผ่านสัญญาณไฟฟ้า หลังจากนั้นจะรับข้อมูลไบนารีและส่งไปในทิศทางของสัญญาณไฟ สัญญาณไฟสามารถส่งผ่าน FOC ได้จนกว่าจะมาถึงเครื่องรับ จากนั้นเครื่องรับจะได้รับสัญญาณไฟเพื่อถอดรหัสกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถศึกษาข้อมูลไบนารีได้ ตัวรับส่งสัญญาณ FOC เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่รวมฟังก์ชันทั้งตัวส่งและตัวรับเข้าด้วยกัน