本文討論了光通信系統并解釋了光纖通信系統的發射器和接收器電路。

什么是光通信系統？

幾十年來，電子信號一直通過正常的“硬線”連接或使用不同類型的無線電鏈路有效地發送，這些無線電鏈路都有自己的缺陷。相反，與標準有線電纜相比，光纖鏈路，無論是用于長距離還是短距離的視頻或音頻鏈路，都具有一些獨特的優勢。本文深入討論光纖通信系統的光發射器和接收器電路。

目前，信息技術的發展已經增加了對當前電信系統的使用。通常，光纖通信在開發高質量和高速度的電信系統中發揮著重要作用。如今，光纖應用主要涉及包含互聯網和局域網 （LAN） 的電信系統，以實現高信號速率。

光纖的工作原理

在光纖技術中，光纖鏈路用于通過具有高反射中心芯的電纜以光頻形式傳輸模擬或數字數據。高反射中心核心的作用是充當光導，通過其特征反射壁的連續反射將光傳輸通過它。如下方框圖所示，光纖通信模塊主要包括發送器（Tx）電路和接收器（Rx）模塊。

一個簡單的接收器-發送器框圖

如上面的光纖數據鏈路所示，發射器位于光纜的一端，而接收器位于另一側。通常，在大多數系統中都使用收發器——包括發射器和接收器的模塊。發射器的輸入包括一個電信號，該電信號轉換為來自發光二極管 （LED） 或激光二極管的光信號。根據需要，來自發射器的光信號使用連接器連接到光纜，并通過光纜進行廣播。隨后，來自光纖終端的光信號可以連接到接收器，在任何地方，檢測器將光轉換為電信號，然后對其進行適當的調節以供接收設備使用。

典型光發射器和接收器的框圖

光纖的優缺點

光纖電路鏈路的一個最重要的方面是對電氣干擾和雜散信號的完美免疫。雖然通過設計標準電纜鏈路可以減少電氣干擾和雜散拾取問題，但完全消除該問題可能會越來越困難。相比之下，光纖電纜的非電氣屬性有助于使電氣干擾無關緊要，但接收器終端可能存在的干擾除外，這可以通過接收器電路的有效屏蔽來消除。

包含一起工作的光纖電纜的系統幾乎沒有與串擾相關的復雜性或問題。考慮到光纖電纜的封裝防止任何光泄漏，這是如此。因此，由光纖完成的鏈接保證了相當安全和可靠的數據傳輸。

此外，通過合適的發射和接收電路，光纖鏈路越來越適合具有處理相當大的帶寬范圍的能力，特別是由于整個電氣隔離的改進，例如確保不會出現接地回路的并發癥。值得注意的是，光纜通常纖細輕巧，不受氣候條件和各種其他化學物質的影響。因此，它們經常在惡劣的環境中輕松使用，否則電纜，特別是同軸電纜將非常無效。

與任何系統一樣，盡管光纖電路具有各種優點，但也有其缺點。例如，一個非常明顯的缺點是無法將電信號直接傳輸到光纖電纜中。與關鍵的編碼器和解碼器電路相關的問題和成本是矛盾的。此外，彎曲光纖通常是不可取的，因為以尖銳的曲線扭曲它們會使它們受到物理損壞，從而使它們在功能上無用，因為光信號的傳播將受到阻礙，從而導致巨大的損失。