Co to jest optyczny układ scalony?
Optyczny układ scalony (IC) to kompaktowy układ elektroniczny, układ scalony lub mikroczip, który bezpośrednio przetwarza światło w celu wykonywania różnych funkcji komunikacyjnych. Korzyści z zastosowania optycznego układu scalonego obejmują wyższą maksymalną prędkość danych, która może być przesyłana przez łącze optyczne w porównaniu z innymi środkami, oraz brak uszkodzeń od naturalnych i spowodowanych przez człowieka zakłóceń i energii przejściowych. Energie te obejmują emisje elektromagnetyczne i wyładowania elektrostatyczne z chmur obserwowane jako błyskawice i postrzegane jako impuls elektromagnetyczny (EMP) przez obwody elektryczne i elektroniczne.
Optyczny układ scalony wykorzystuje różne typy elementów elektronicznych, takich jak półprzewodniki, które działają jako źródła optyczne, modulatory optyczne i detektory optyczne. Intensywność światła ze źródła optycznego może być kontrolowana w celu przeniesienia wiadomości na drugi koniec kabla optycznego. Aby przenosić sygnał analogowy, natężenie wysyłanego światła można zmieniać proporcjonalnie do chwilowego poziomu sygnału analogowego. Na przykład w przedłużaczach zasięgu radiowego, które udostępniają sygnały radiowe w ograniczonych przestrzeniach, takich jak kilka poziomów piwnic poniżej poziomu gruntu, system radiowy może zapewnić optyczną wersję sygnałów radiowych, które można wysłać na kilka kilometrów za pomocą kabla optycznego.
Systemy obsługujące komunikację za pośrednictwem telefonów komórkowych wykorzystują różne cyfrowe urządzenia szerokopasmowej komunikacji, które mogą być przewodowe, bezprzewodowe lub światłowodowe. Optyczny układ scalony jest zwykle używany do komunikacji światłowodowej, która wykorzystuje włókna jednomodowe lub wielomodowe. Zamiast pojedynczego sygnału optycznego włókna wielomodowe wykorzystują dwa lub więcej sygnałów optycznych na tym samym światłowodzie. Włókna światłowodowe są w rzeczywistości wykonane z lekko elastycznego materiału szklanego, który przepuszcza światło przy bardzo niewielkich stratach. Ta cecha czyni komunikację światłowodową idealną do długich rozpiętości kabli w wielu kontrolowanych lokalizacjach.
Optyczny układ scalony jest wykorzystywany w sprzęcie do przesyłania danych do komputerów i innych urządzeń cyfrowych. W przypadku szybkości przesyłania danych do kilkuset milionów bitów na sekundę (Mb / s), przewodowe i bezprzewodowe środki komunikacji mogą być praktyczne, ale w przypadku wyższych prędkości komunikacja między węzłami jest bardziej praktyczna w przypadku szybkiej optycznej transmisji danych. Na przykład wiele przełączników sieci lokalnej (LAN) jest połączonych ze sobą za pomocą łączy światłowodowych. Współczynnik błędu bitowego (BER) dla łączy światłowodowych jest najniższy spośród możliwych dostępnych opcji.
Bezprzewodowe łącza radiowe mogą powodować zanikanie sygnału i zakłócenia, które mogą prowadzić do zwiększenia BER. Przewody mogą ulec degradacji z powodu niepożądanego sprzężenia między sygnałami w oddzielnych kablach, co nazywa się przesłuchem. Łącza światłowodowe są wolne od zakłóceń i przesłuchów. Sprzęt do łączy światłowodowych może być jednak droższy.