Структурная схема АОЛС

Обобщенная структурная схема оптической линии связи, позволяющая выявить особенности ее работы, приведена на рисунке 1. Как видно из схемы, структурный состав элементов по своему функциональному назначению почти аналогичен структурному составу классической системы радиосвязи [1].

В состав ОЛС входят: источники информации; оптический передатчик, состоящий из лазера и оптического модулятора; оптические антенны передатчика и приемника; оптический узкополосный фильтр; оптический приемник; декодирующее устройство, структура которого определяется методом приема (при посимвольном приеме это - пороговое устройство и схема принятия решения, при приеме в целом - набор корреляторов или согласованных фильтров и схемы принятия решения), и другие элементы, назначение которых следует из их наименований. Отдельные элементы схемы, показанные пунктиром, не являются обязательными и могут быть опущены в зависимости от назначения ОЛС, метода приема, числа передаваемых каналов и т.д.

Рассмотрим более подробно структуру оптического приемника. В настоящее время в практике проектирования, как правило, используются две основные схемы оптических приемников: прямого детектирования и супергетеродинная (гетеродинная и гомодинная).

Оптический приемник прямого детектирования состоит из оптического - полосового фильтра, предназначенного для ослабления фонового излучения, фотодетектора (ФД) и электрического фильтра. В принципе, «отклик» ФД в рабочем диапазоне спектра не зависит от частоты, фазы и поляризации несущей. Поэтому приемник, прямого детектирования принимает сигналы только с модуляцией по амплитуде (AM) или по интенсивности (ИМ). Для приема сигналов с другими видами модуляции перед приемником прямого детектирования устанавливается преобразователь модуляции, преобразующий любой вид модуляции в модуляцию амплитуды или интенсивности оптического сигнала.

а)

передающего устройства; б) приемного устройства:

- лазер; 2 - оптический фильтр; 3 - полуволновая пластинка;

- оптическая антенная система; 5 - генератор накачки;

- подмодулятор; 7 - система программного управления;

- источник литания; 9 - источники аналоговой информации; 10 - электрические модуляторы; 11 - кодирующее устройство;

- источник цифровой информации; 13 - генератор поднесущей частоты; 14 - генератор кода; 15 - система поиска и автосопровождения;

- оптический фильтр, 17 - оптический квантовый усилитель;

- оптический приемник; 19 - радиоприемник,

- декодирующее устройство.

Обобщенная структурная схема ОЛС

Одной из важнейших особенностей оптического диапазона волн является то, что при очень слабых оптических полях, действующих на АОЛС, ФД может работать в режиме счета числа фотонов (фотоэлектронов). Эта особенность практически проявляется при s , где s - среднее число фотоэлектронов, покидающих фотокатод в течение времени разрешения ФД:

,

где - полоса пропускания ФД.

Оптический гетеродинный приемник состоит из полосового оптического фильтра, полупрозрачного зеркала, предназначенного для пространственного комбинирования сигналов оптической несущей и оптического гетеродина, частота которого отличается от несущей на требуемое значение промежуточной частоты, ФД смесителя и электрического полосового фильтра, настроенного на промежуточную частоту. Полученный после фильтра сигнал промежуточной частоты обрабатывается в дальнейшем обычными радиотехническими устройствами. Гетеродинный приемник обеспечивает высокую чувствительность и позволяет принимать сигналы с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией.

Выбор типа оптического приемника в основном определяется видом модуляции передаваемого сигнала, характером и уровнем помех, действующих на ОЛС, назначением, условиями работы и конкретными требованиями, предъявляемыми к ОЛС.

Анализ помехоустойчивости при различных способах передачи и приема сигналов позволит сравнить АОЛС между собой, а также сравнить реальные системы или субоптимальные с оптимальными с целью их дальнейшего усовершенствования.

Информационный сигнал в кодирующем устройстве преобразуется в вид, удобный для модуляции, затем поступает в подмодулятор-усилитель и далее - в цепь возбуждения модулятора. С помощью внешнего или внутреннего модулятора осуществляется модуляция лазерного излучения по амплитуде, интенсивности, частоте, фазе или поляризации. Модулированный лазерный луч коллимируется оптической антенной передатчика. С помощью оптической приемной антенны сигнал фокусируется на оптический приемник. Выходным сигналом оптического приемника является электрический сигнал. Последующие электрические цепи образуют радиоприемник; в нем осуществляются операции по выделению информационного сигнала. В гетеродинной системе связи и в системе связи на поднесущей частоте в радиоприемнике должно осуществляться также частное преобразование или «перенос» сигнала в низкочастотную область [2].

Лучшие статьи по информатике

Оптрон гальванической развязки
Основное преимущество обратноходовой топологии - дешевизна и малое количество компонентов. Поэтому практически все сетевые источники питания до мощностей 30 ...

Проект цифрового печатного узла, выполняющего функцию стабилизации напряжения
Производство цифровых устройств электронной аппаратуры в настоящее время находит все более широкое применение во многих областях народного хозяйства и в зна ...

Разработка автоматизированной системы контроля процессов пайки топливных коллекторов
На современном этапе развития промышленности, обеспечение стабильной работы предприятий по выпуску конкурентоспособной продукции, является задачей первостеп ...