光ファイバ通信システムの紹介

この入門書で光ファイバー通信システムに関する基本的な基本情報を学びましょう。

この記事では、光通信システムについて説明し、光ファイバー通信システムの送信機と受信機の回路について説明します。

光通信システムとは

何十年もの間、電子信号は、通常の「有線」接続を介して、または独自の欠点を持っていたさまざまな種類の無線リンクを使用して効果的に送信されてきました。それどころか、光ファイバーリンクは、長距離または短距離のビデオリンクまたはオーディオリンクに使用されるかどうかにかかわらず、標準の有線ケーブルと比較していくつかの独自の利点を提供します。この記事では、光ファイバ通信システム用の光送信機と受信機回路について説明します。

現在、情報技術の成長により、現在の通信システムの使用が増加しています。多くの場合、光ファイバー通信は、高品質で高速な通信システムの開発において重要な役割を果たします。現在、光ファイバーアプリケーションには、主にインターネットとローカルエリアネットワーク（LAN）を含む通信システムが含まれており、高い信号速度を実現しています。

光ファイバーの仕組み

光ファイバ技術では、光ファイバリンクを利用して、反射率の高い中央コアを備えたケーブルを介して、光周波数形式でアナログまたはデジタルデータを転送します。反射率の高い中央コアの役割は、特徴的な反射壁を横切る連続反射によって、コアを通過する光を伝達するための光ガイドとして機能することです。下のブロック図に示されているように、光ファイバー通信モジュールは主に送信機（Tx）回路と受信機（Rx）モジュールで構成されています。

簡単な受信機と送信機のブロック図

上記の光ファイバーデータリンクに示されているように、送信機はファイバーケーブルの一方の端にあり、受信機はもう一方の端にあります。一般的に、トランシーバー（送信機と受信機を含むモジュール）はほとんどのシステムで採用されています。送信機への入力は、発光ダイオード（LED）またはレーザーダイオードのいずれかからの光信号に変換される電気信号を含みます。必要に応じて、送信機からの光信号はコネクタを使用してファイバケーブルにリンクされ、ケーブルを介してブロードキャストされます。続いて、ファイバ端子からの光信号は、検出器が光を電気信号に変換する場所であればどこでも受信機にリンクすることができ、その後、受信機器で使用するために適切に調整されます。次の図は、一般的な光送信機と受信機のブロック図を示しています。

一般的な光送信機と受信機のブロック図

光ファイバーの長所と短所

光ファイバ回路リンクの最も重要な側面は、電気的干渉と漂遊ピックアップに対する完全な耐性です。標準のケーブルリンクを設計することにより、電気的干渉や漂遊ピックアップの問題を軽減できますが、問題を完全に排除することはますます困難になる可能性があります。対照的に、光ファイバケーブルの非電気的属性は、受信機回路の効果的なシールドによって根絶される可能性のある受信機端子での妨害の可能性を除いて、電気的干渉を重要ではないものにするのに役立ちます。

一緒に動作する光ファイバーケーブルを組み込んだシステムでは、クロストークに関連する問題や問題はほとんどありません。これは、光漏れを防ぐ光ファイバーケーブルのカプセル化を考慮したものです。そのため、光ファイバーによって行われるリンクは、合理的に安全で信頼性の高いデータ転送を保証します。

さらに、適切な送信および受信回路を通じて、特にアースループの問題が発生しないようにするなど、全体の電気的絶縁が改善されているため、光ファイバリンクがかなりの帯域幅範囲を処理できるようになることがますます適しています。特に、光ケーブルは通常、スリムで軽量であり、気候条件やその他のさまざまな化学物質に対する耐性があります。結果として、電気ケーブル、特に同軸ケーブルが非常に効果がない、住みにくい環境で簡単に使用されることがよくあります。

他のシステムと同様に、光ファイバー回路にはさまざまな利点がありますが、欠点もあります。たとえば、非常に明白な欠点は、電気信号を光ファイバーケーブルに直接転送できないことです。重要なエンコーダ回路とデコーダ回路に関連する問題とコストは矛盾しています。さらに、光ファイバーを鋭い曲線でねじると物理的な損傷にさらされ、光信号の伝搬が妨げられて大幅な損失が発生するため、光ファイバーを曲げることは望ましくないことがよくあります。