في شبكات الألياف البصرية ، تعد الأجهزة النشطة البصرية مكونات رئيسية. يمكنه تحويل الإشارات الكهربائية والإشارات الضوئية إلى بعضها البعض ، ونظام النقل البصري للقلب. تنقسم الأجهزة النشطة البصرية إلى الفئات الثلاث التالية.
أ. مصدر الضوء
يسمى الجهاز الذي يحول الإشارة الكهربائية إلى إشارة بصرية مصدر الضوء. مصادر الضوء الرئيسية هي الثنائيات الباعثة للضوء (LED) والثنائيات الليزرية (LD).
ب. كاشف بصري
يسمى الجهاز الذي يحول الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية كاشفا بصريا. أجهزة الكشف البصرية الرئيسية هي الصمام الثنائي الضوئي والصمام الثنائي الضوئي الانهياري.
تصل الإشارة الضوئية المرسلة عبر الألياف البصرية إلى طرف الاستقبال ، والطرف المتلقي يحتوي على إشارة عنصر استقبال الضوء. ولكن بما أننا نعرف أن الضوء لم يصل بعد إلى مستوى الوعي بالكهرباء ، لذلك لا يمكننا توجيه الإشارة الضوئية التي تم الحصول عليها عن طريق تقليل الإشارة الأصلية. بينهما ، لا تزال هناك واحدة من الإشارات الضوئية في الإشارات الكهربائية ، ثم بواسطة الدائرة الإلكترونية لتضخيم العملية ، وأخيرا استعادة الإشارة الأصلية. يسمى عنصر تبديل الاستقبال كاشف الضوء ، أو الكاشف الضوئي ، الكاشف القصير ، المعروف أيضا باسم كاشف الصور أو الصمام الثنائي الضوئي. كاشف بصري شائع يضم الثنائيات الضوئية PN والثنائيات الضوئية PIN والثنائيات الضوئية الثلجية (APD). تتطلب أنظمة اتصالات الألياف البصرية أن يكون الكاشف البصري عالي الحساسية واستجابة سريعة وضوضاء منخفضة ومستقرا وموثوقا.
جيم - مكبر الصوت البصري
أصبح مكبر للصوت الألياف البصرية أجهزة نشطة الصاعدة. يحتوي مضخم الألياف المنشط بالإربيوم (EDFA) حاليا على عدد كبير من التطبيقات ، في حين أن مضخم الألياف البصرية Raman (FRA) واعد للغاية.
لا يمكن لمضخمات الألياف تضخيم الإشارة الضوئية مباشرة فحسب ، بل يمكنها أيضا الحصول على وظيفة التكبير البصري في الوقت الفعلي ، والكسب العالي ، والنطاق العريض ، والإنترنت ، والضوضاء المنخفضة ، ومنخفضة الخسارة. وهي مكونات رئيسية أساسية في الجيل الجديد من أنظمة اتصالات الألياف البصرية.
نظرا لأن هذه التكنولوجيا لم تحل فقط تخفيف سرعة نقل الشبكة البصرية وحدود المسافة ، والأهم من ذلك ، أنها أنشأت WDM نطاق 1550nm ، والذي يمكن أن يتيح تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي للطول الموجي فائق السرعة وكبير السعة والطويل للغاية (WDM) ، ومضاعفة الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM) ، والإرسال البصري ، وانتقال السوليتون البصري حقيقة واقعة. إنه معلم بارز في تاريخ تطوير اتصالات الألياف البصرية البصرية.
في مضخمات الألياف البصرية العملية ، هناك بشكل رئيسي EDFA ، مضخم الصوت البصري أشباه الموصلات (SOA) و FRA ، والذي يستخدم الآن مضخم EDFA بأدائه المتفوق على نطاق واسع في أنظمة اتصالات الألياف البصرية عالية السرعة لمسافات طويلة ، والسعة الكبيرة ، وشبكات الوصول ، وشبكات CATV من الألياف البصرية ، والأنظمة العسكرية في مجالات مثل مضخمات الطاقة ، ومضخمات المكررات ومكبرات الصوت المسبقة. يتكون مضخم الألياف البصرية بشكل عام من مضخم الألياف البصرية متوسط الكسب ، وهو هيكل اقتران الإدخال والإخراج لضوء المضخة.
