องค์ประกอบของเครื่องมือสื่อสารด้วยแสง

องค์ประกอบของอุปกรณ์สื่อสารด้วยแสง

ระบบการสื่อสารที่ใช้คลื่นแสงเป็นสัญญาณและใช้ใยแก้วนำแสงเป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณเรียกว่าระบบการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง ข้อดีของการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเมื่อเปรียบเทียบกับการสื่อสารด้วยสายเคเบิลแบบดั้งเดิมและการสื่อสารแบบไร้สาย ได้แก่ ความสามารถในการสื่อสารขนาดใหญ่ การสูญเสียการส่งสัญญาณต่ำ ความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง ความลับที่แข็งแกร่ง และวัตถุดิบของสื่อส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงคือซิลิกอนไดออกไซด์ที่มีพื้นที่จัดเก็บมากมาย นอกจากนี้ ใยแก้วนำแสงยังมีข้อดีคือมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และต้นทุนต่ำเมื่อเทียบกับสายเคเบิล
แผนภาพต่อไปนี้แสดงส่วนประกอบของวงจรรวมโฟโตนิกส์แบบง่าย:เลเซอร์อุปกรณ์นำกลับมาใช้ซ้ำและแยกสัญญาณออปติคอลเครื่องตรวจจับภาพและตัวปรับเปลี่ยน.

โครงสร้างพื้นฐานของระบบการสื่อสารแบบสองทิศทางด้วยใยแก้วนำแสงประกอบด้วย เครื่องส่งสัญญาณไฟฟ้า เครื่องส่งสัญญาณแสง เส้นใยส่งสัญญาณ เครื่องรับแสง และตัวรับไฟฟ้า
สัญญาณไฟฟ้าความเร็วสูงจะถูกเข้ารหัสโดยเครื่องส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังเครื่องส่งสัญญาณออปติก แปลงเป็นสัญญาณออปติกโดยอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติก เช่น อุปกรณ์เลเซอร์ (LD) จากนั้นจึงจับคู่กับเส้นใยส่งสัญญาณ
หลังจากส่งสัญญาณออปติกระยะไกลผ่านไฟเบอร์โหมดเดียวแล้ว สามารถใช้เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์ที่ผสมเออร์เบียมเพื่อขยายสัญญาณออปติกและส่งสัญญาณต่อไปได้ หลังจากปลายทางรับออปติกแล้ว สัญญาณออปติกจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดย PD และอุปกรณ์อื่นๆ และสัญญาณจะถูกรับสัญญาณไฟฟ้าผ่านการประมวลผลไฟฟ้าที่ตามมา กระบวนการส่งและรับสัญญาณในทิศทางตรงข้ามจะเหมือนกัน
เพื่อให้บรรลุถึงมาตรฐานของอุปกรณ์ในการเชื่อมโยง เครื่องส่งสัญญาณออปติคอลและเครื่องรับออปติคอลในตำแหน่งเดียวกันจึงค่อยๆ รวมเข้าเป็นเครื่องรับส่งสัญญาณออปติคอล
ความเร็วสูงโมดูลรับส่งสัญญาณออปติคอลประกอบด้วยชุดย่อยออปติกตัวรับ (ROSA) ส่วนชุดย่อยออปติกตัวส่งสัญญาณ (TOSA) ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์ออปติกแบบแอ็กทีฟ อุปกรณ์แบบพาสซีฟ วงจรฟังก์ชัน และส่วนประกอบอินเทอร์เฟซโฟโตอิเล็กทริก ROSA และ TOSA บรรจุด้วยเลเซอร์ เครื่องตรวจจับโฟโต และอื่นๆ ในรูปแบบชิปออปติก

เมื่อเผชิญกับปัญหาคอขวดทางกายภาพและความท้าทายทางเทคนิคที่พบในการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ผู้คนเริ่มใช้โฟตอนเป็นพาหะข้อมูลเพื่อให้ได้แบนด์วิดท์ที่มากขึ้น ความเร็วที่สูงขึ้น การใช้พลังงานที่น้อยลง และวงจรรวมโฟตอนิกส์ (PIC) ที่มีความล่าช้าต่ำ เป้าหมายที่สำคัญประการหนึ่งของวงจรรวมโฟตอนิกส์คือการทำให้ฟังก์ชันการสร้างแสง การเชื่อมต่อ การมอดูเลต การกรอง การส่งผ่าน การตรวจจับ และอื่นๆ เกิดขึ้นได้ แรงผลักดันเบื้องต้นของวงจรรวมโฟตอนิกส์มาจากการสื่อสารข้อมูล จากนั้นจึงได้รับการพัฒนาอย่างมากในโฟตอนิกส์ไมโครเวฟ การประมวลผลข้อมูลควอนตัม ออปติกไม่เชิงเส้น เซ็นเซอร์ ไลดาร์ และสาขาอื่นๆ