Co to jest odbiornik światłowodowy?

Odbiornik światłowodowy to urządzenie, które pobiera sygnał w postaci światła, zwykle z kabla światłowodowego, i przekształca go w postać elektryczną. Sygnał jest następnie zwykle przesyłany do odbiornika elektrycznego, a następnie sygnał elektryczny jest następnie tłumaczony z powrotem do pierwotnej postaci, którą są często dane, audio lub wideo. Odbiorniki są zwykle łączone z kilkoma innymi urządzeniami do przesyłania sygnałów w sieci światłowodowej.

Kluczowym elementem odbiornika światłowodowego jest fotodetektor, który przekształca sygnały świetlne na elektryczne. W większości nowoczesnych odbiorników światłowodowych fotodetektor jest półprzewodnikową fotodiodą. Ta fotodioda jest bardzo małym urządzeniem, które zazwyczaj wbudowane jest w obwód elektryczny odbiornika. Tworzy zintegrowany pakiet, który zapewnia wzmocnienie sygnałów, a także połączenia do zasilania. Odbiorniki światłowodowe zwykle występują w trzech różnych fotodiodach: fotodiody dodatnio-wewnętrznie ujemne (PIN), złącza dodatnio-ujemne (PN) i fotodiody lawinowe (APD).

Ważne jest, aby odbiornik światłowodowy był w stanie dokładnie zregenerować i zdekodować zakodowany strumień danych w całym zakresie poziomów mocy z sygnału optycznego. Równie ważna jest możliwość przyjmowania zakodowanych / odkodowanych sygnałów i przenoszenia ich na całą szerokość pasma sieci. Pozwala to na mniejszą degradację sygnału w sieci.

Zwykle odbiornik światłowodowy jest sparowany ze wzmacniaczem transimpedancyjnym i wzmacniaczem ograniczającym. Funkcja wzmacniacza transimpedancji polega na wzmocnieniu sygnału optycznego z fotodiody do sygnału elektrycznego o stosunkowo dużej amplitudzie, co pomaga w wyeliminowaniu wszelkich zniekształceń lub tłumienia, które przeszedł sygnał podczas przechodzenia przez sieć. Wzmacniacz ograniczający chroni komponenty przed nadbiegiem wejściowym. Sygnał może być również przetwarzany w większym stopniu, na przykład odzyskiwanie zegara z danych (CDR), które jest wykonywane przez wbudowany system sterowania znany jako pętla synchronizacji fazy.

Odbiornik światłowodowy może być również nadajnikiem lub nadajnikiem-odbiornikiem, co oznacza, że ​​obejmuje zarówno funkcje odbiornika, jak i nadajnika. Niezależnie od tego, czy jest to odbiornik światłowodowy, nadajnik, nadajnik-odbiornik, czy wszystkie trzy, będzie miał zarówno elementy optyczne, jak i elektryczne. Można go również sparować z regeneratorem światłowodowym, który może dodatkowo wzmocnić sygnał, jeśli będzie musiał podróżować na dużą odległość. Chociaż większość odbiorników ma możliwości regeneracji sygnału, dodatkowe wzmocnienie jest często potrzebne w bardzo dużych sieciach, takich jak sieci obszarów miejskich (MAN).