JUS standardizacija

Pređajnik pretvara digitalni ili analogni ulazni signal modulisanjem izvora svetlosti, najčešće promenom pobudne struje izVOra I_. Poluprovodničke diode koje emituju svetlost (LED-diodđe) i laserske diode su pogodne za predajnike jer njihova izlazna veličina-svetlost može brzo da se menja promenom pobudne struje. Ove điode imaju takodje veliku sjajnost, male dimenzije, pogodnu talasnu dužinu emitovane svetlosti i mali pobudni napon. Najveća emisija ovih komponenata je često u blizini infracrvenog đela spektra (oko 840 nm), a na toj talasnoj dužini su optička vlakna najtransparetnija i silicijumski detektori na?žji= osetljiviji. Laserske diođe mogu dati Optičku snagu veću za više od 10 dB nego LEDdiode. Kađa svetlost napusti izvor i udje

u prenosno vlakno javljaju se sprežni gubici čiji izvor zavisi ođ karakteristika vlakna i izvora svetla. Pošto laseri imaju veću izlaznu snagu i uži ugao emisije, sprežni gubici su za oko 18 dB manji nego sa LED-diođama. Medjutim, laseri moraju da rade u ograničenom strujnom opsegu, odmah iznad strujnog praga pri kome nastaje Oscilovanje; pošto je ovaj prag osetljiv prema promenama temperature i promenljiv u vremenu, pobudni stepeni lasera moraju imati kompenzaciona kola. Kada se ne prenose velike snage pogodnije je koristiti LED-diode zbog manje cene, dužeg veka trajanja, šireg temperaturnog opsega i veće dugotrajne stabil-. nosti . U oba slučaja pobudni stepen mora da obezbedi potrebnu struju, malu dinamičku impedansu izvora i potreban stepen mođdulacije, bez prekoračenja vršnih ili srednjih struja. U slučaju lasera vodi se računa i c vršnoj izlaznoj snazi. U toku prostiranja svetlosnog signala duž vlakna, dolazi do smanjenja amplitude i propusnog opsega, manje nego u konvencionalnim električnim prenosnim linijama. Redukcija propusnog Opsega usled disperzije povećava se sa dužinom kabla i najčešće se izražava u MHz. km. Rezultirajuće vreme prostiranja za impulsne signale se daje u ns/km. Slabljenje se izražava u dB/km. Optička vlakna se mogu spajati bilo konektorima bilo nastavljanjem. I konektori i mesta fiksnog nastavljanja prouzrokuju optičke gubitke zbog diskontinuiteta spoja. U oba slučaja gubici zavise od geometrije spoja. Gubici u fiksnim nastavcima su obično manji od gubitaka u konektoru jer se kod prvih koristi precizno pričvršćenje uz korišćenje vezivnih agenasa koji smanjuju refleksije usled diskontinuiteta. Na strani prijemnika optički signal se ponovo vraća u električni pomoću optičkog detektora. Konstrukcija detektora i pojačivača na ulazu izlaznog stepena odredjuje ulazni nivo šuma a time i osetljivost prijemnika. ali

Dva tipa poluprovodničkog detektora su najpogodnija za optičke prijemnike srednjih i visokih propusnih opsega: PIN-diode i lavinske fotodđiođe (APD). Ove diođe imaju visok

stepen korisnog dejstva i brzinu. Lavinske fotođiođe imaju veću osetljivost, skuplje

su i zahtevaju pomoćni izbor visokog napona. Prvi pojačivač iza detektora mora đa obezbedi nizak nivo šuma u propusnom opsegu signala; zahtevi za nivo šuma i propusni opseg su kontrađiktorni i zahtevaju kompromis. Ovi pojačivači se moraju prilagoditi impeđansi i struji detektora. U ovim pojačivačima za sađa su do 10 MHz pogodniji FET tranzistori a iznad 10 MHz bipolarni tranzistori. Kod ulaznih pojačivača se mora vođiti računa i o dinamičkom opsegu, donjoj graničnoj frekvenciji, temperaturnoj stabilnosti i elektromagnetskom oklapanju. Svaki od funkcionalnih blokova u prenosnom sistemu sa optičkim vlaknima (sl. 1) se definiše svojom prenosnom funkcijom, izraženom u dB:

ı P

a = 10 . log (MU ) P, iLZ

Pobudni stepen prima ulazni signal i pretvara ga u pobudnu struju za iZVOr svetlOsti. Pobudno kolo ne sme da daje više od preporučene vršne ili srednje struje za izabrani tip diode.

U digitalnom prenosu pobudni stepen se OoObično sastoji od brzog impulsnog kola koje uključuje ili isključuje LED=diodu. Ako su laseri izvori svetlosti vodi se računa O njihovom pragu oscilovanja i o nestabilnosti ovog praga, zbog čega se koriste kompenzaciona kola na pređdajnoj strani koja mogu da sadrže povratnu spregu ulaz-svetlosni izlaz uz korišćenje pomoćnog detektora. Nasuprot impulsnoj modulaciji prenos analognih signala zahteva struju pobudjivanja izvora koja je oko polovine vršne struje da bi se omogućila modulacija i pozitivnom i negativnom poluperiodom. Većina LED-dioda ima dovoljnu linearnu karakteristiku struja-optička snaga; ako je DOtrebno da intermodulacioni nivoi budu ispod -30 do ·-40 dB, koristi se povratna sprega uz upotrebu pomoćnog detektora.

Kao elemenat sistema pobudni stepen se Opisuje prenosnom funkcijom. Na primer, DpOobudni stepen koji daje vršnu struju za LEDdiodđu od 150 mA iz TTL izvora od 5 V, specificira se prenosnom funkcijom od 30 mA/V. Izbor izvoda svetlosti (LED-diode ili laseri) zavisi ođ talasne dužine, brzine modđulacije, optičke izlazne snage i koeficijenta korisnog dejstva sprege. Jeftine LEDdiode (G_A_P za crvenu svetlost i GLA za infracrvenu svetlost) koriste se kao Svetlosni izvori kada su potrebne male snage, reda 1 HuW ili manje. Za visokokvalitetne sisteme koriste se efikasne G_ALlA_ diode i laserske diode. One daju mnogo veče izlaz-

157