Источники излучения для волоконно-оптических линий связи. Кавецкая И.В - 3 стр.

                                     3
     1. Введение
      Для передачи сообщений свет использовался задолго до того, как был
изобретен телефон, однако эффективное использование оптического канала
связи стало возможным в результате создания современной элементной базы
волоконно-оптических систем передачи (ВОСП).
      Энергия световых волн с длиной волны в диапазоне 800 – 1600 нм может
быть передана по оптическому волокну, которое ведет себя как
диэлектрический волновод. На изготовление оптических волокон идут кварц,
многокомпонентные стекла, полимеры. В трех полосах спектра с центральными
длинами волн 850, 1300 и 1550 нм потери световой энергии незначительны. Эти
полосы называются окнами прозрачности. В оптическом кабеле можно
поместить много волокон; он легок и удобен в обращении. Когерентное
электромагнитное колебание на несколько порядков раздвинуло границы
применяемого в технике связи диапазона частот. Оптимистические расчеты
едва ли можно было опровергнуть: длины волн оптического диапазона около 1
мкм соответствуют частоте 3⋅1014 Гц. Если принять лишь 1% этого значения в
качестве ширины полосы сигнала, которыми можно модулировать данное
колебание, то получим значение 3000 ГГц. Это соответствовало бы
приблизительно    миллиарду телефонных разговоров или миллиону
телевизионных программ, которые можно было бы передать одним
единственным световым лучом! При оценке экономической выгоды от
применения оптических волокон для связи на большие расстояния следует
сравнить потери мощности в оптическом волокне ~ 0,2 – 0.3 дБ/км и на три
порядка большие потери в высококачественном коаксиальном кабеле на
частотах, не превышающих 100 МГц. Передача информации по оптическому
волокну может быть осуществлена на расстояния ~ 100 км без ретрансляторов
при скорости передачи свыше 1 Тбит/с. Для коаксиального кабеля это
расстояние не превышает 1 – 2 км при существенно меньшей пропускной
способности. Давно уже пройден рубеж, когда экономически более выгодной
стала прокладка волоконно-оптических линий передачи, и они практически
полностью вытеснили проводные системы на магистральных линиях связи.
      Второй важнейший элемент ВОСП – современные полупроводниковые
когерентные излучатели (лазеры) перечисленных диапазонов длин волн.
      Третья составляющая ВОСП – оптические квантово-электронные
фотодетекторы, преобразующие кванты света (фотоны) в поток электронов
(электрический ток).
      Перечисление элементной базы волоконно-оптических линий связи
(ВОЛС) будет неполным без упоминания об оптических усилителях,
устройствах соединения и коммутации оптических волокон, электронных
устройств обеспечивающих работу ВОЛС и др.
      Цель данной работы – изучение строения и принципов действия
когерентных      излучателей     волоконно-оптических      линий     связи,
экспериментальное исследование параметров полупроводниковых лазеров
(угловой расходимости, мощности, определение длины волны излучения,
степени поляризации выходного излучения и других.)