كيف يعمل جهاز الإرسال البصري 1550 نانومتر من حيث وضوح الإشارة ومستويات الضوضاء؟

أداء أ جهاز إرسال بصري 1550 نانومتر من حيث وضوح الإشارة ومستويات الضوضاء أمر بالغ الأهمية لفعاليته في مختلف التطبيقات، وخاصة في مجال الاتصالات ونقل البيانات. فيما يلي تحليل مفصل لكيفية أدائه في هذه الجوانب:
وضوح الإشارة:
مخرجات الطاقة الضوئية:
إخراج متسق: توفر أجهزة الإرسال عالية الجودة مقاس 1550 نانومتر مخرجات طاقة بصرية متسقة، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة الإشارة عبر المسافات الطويلة.
تقنيات التعديل:
التعديل المتقدم: تساعد تقنيات مثل تعديل السعة (AM)، وتعديل التردد (FM)، وتعديل الطور (PM) على تحسين وضوح الإشارة عن طريق تقليل التشوه والحفاظ على دقة الإشارة.
نسبة الانقراض:
نسبة الانقراض العالية: تعد نسبة الانقراض، وهي نسبة مستويات الطاقة لحالتي "التشغيل" و"الإيقاف"، مؤشرًا رئيسيًا لوضوح الإشارة. تعني نسبة الانقراض العالية تمييزًا أوضح بين مستويات الإشارة، وتقليل أخطاء البت وتحسين سلامة البيانات.
النقاء الطيفي:
عرض الخط الضيق: يشير عرض الخط الأضيق إلى أن جهاز الإرسال يصدر الضوء بطول موجي أكثر دقة، مما يقلل من التداخل والتداخل مع القنوات المجاورة، خاصة في أنظمة تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي (WDM).
إدارة التشتت:
تشتت منخفض: عند 1550 نانومتر، يكون تشتت الألياف الضوئية في حده الأدنى، مما يساعد في الحفاظ على شكل الإشارة ووضوحها عبر مسافات طويلة.
مستويات الضوضاء:
نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR):
نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) العالية: تعتبر نسبة الإشارة إلى الضوضاء العالية ضرورية لنقل الإشارة بشكل واضح. تم تصميم أجهزة إرسال 1550 نانومتر عالية الجودة لزيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) عن طريق تقليل الضوضاء الداخلية والحفاظ على خرج طاقة ضوئية عالي.

الضوضاء ذات الكثافة النسبية (RIN):
RIN المنخفض: الضوضاء ذات الشدة النسبية هي الضوضاء الناتجة عن التقلبات في طاقة خرج الليزر. تم تصميم أجهزة إرسال 1550 نانومتر عالية الأداء لتقليل RIN، مما يحسن بشكل مباشر وضوح وجودة الإشارة المرسلة.
ضجيج المرحلة:
الطور المستقر: يعد ضوضاء الطور المنخفض أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب اكتشافًا متماسكًا، حيث يؤثر استقرار طور الإشارة المرسلة على الأداء العام.
ضجيج الليزر:
انخفاض ضوضاء الليزر: يتم تقليل الضوضاء الناتجة عن الليزر نفسه، بما في ذلك الانبعاث التلقائي والتنقل بين الأوضاع، في أجهزة الإرسال عالية الجودة لضمان إشارة أكثر وضوحًا.
الحديث المتبادل:
الحد الأدنى من التداخل: في الأنظمة التي تستخدم قنوات متعددة، مثل DWDM (تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف)، يمكن أن يؤدي التداخل بين القنوات إلى انخفاض جودة الإشارة. يساعد العزل الجيد وعرض الخطوط الضيق على تقليل التداخل، مما يضمن بقاء كل قناة واضحة.
مقاييس الأداء:
حجم ناقل الخطأ (EVM):
انخفاض EVM: EVM هو مقياس للانحراف بين الإشارة المرسلة والمستقبلة. يشير انخفاض EVM إلى جودة إشارة أعلى ومستويات ضوضاء أقل.
معدل خطأ البت (BER):
انخفاض معدل الخطأ في البتات (BER): يشير معدل الخطأ المنخفض في البتات إلى عدد أقل من الأخطاء في البيانات المرسلة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب تكاملًا عاليًا للبيانات، مثل الإنترنت عالي السرعة ونقل الفيديو عالي الدقة.
رقم الضوضاء:
رقم منخفض الضوضاء: يحدد رقم الضوضاء مقدار الضوضاء التي يضيفها جهاز الإرسال نفسه. ويعني رقم الضوضاء الأقل ضوضاء إضافية أقل، مما يحسن وضوح الإشارة بشكل عام.
التحسينات التكنولوجية:
تصحيح الخطأ إلى الأمام (FEC):
وضوح محسّن: غالبًا ما تُستخدم تقنيات تصحيح الأخطاء (FEC) لاكتشاف الأخطاء في الإشارة المرسلة وتصحيحها، مما يعزز وضوح الإشارة الفعال ويقلل تأثير الضوضاء.
تقنيات الليزر المتقدمة:
الليزر المستقر: يساعد استخدام ليزر التغذية المرتدة الموزعة (DFB) وليزر التجويف الخارجي (ECL) في الحفاظ على خرج مستقر مع ضوضاء منخفضة، مما يعزز وضوح الإشارة.
معالجة الإشارات المتكاملة:
أداء محسّن: يمكن لتقنيات معالجة الإشارات على الرقاقة تقليل الضوضاء وتحسين الوضوح من خلال تصفية الإشارة وتضخيمها بشكل فعال.
يتم تحديد أداء جهاز الإرسال البصري 1550 نانومتر من حيث وضوح الإشارة ومستويات الضوضاء من خلال عوامل مختلفة، بما في ذلك جودة مصدر الليزر وتقنيات التعديل المستخدمة والتصميم العام وهندسة جهاز الإرسال. تم تصميم أجهزة الإرسال عالية الجودة لتحقيق أقصى قدر من وضوح الإشارة من خلال الحفاظ على خرج طاقة ضوئية عالي، واستخدام تقنيات التعديل المتقدمة، وتقليل أشكال الضوضاء المختلفة. تضمن هذه الميزات نقلًا موثوقًا وعالي الدقة للبيانات عبر مسافات طويلة، مما يجعل أجهزة الإرسال مقاس 1550 نانومتر مثالية للتطبيقات المهمة في الاتصالات وشبكات البيانات.