فرستندهٔ نوری با مدولاسیون خارجی در مقابل فرستندهٔ با مدولاسیون مستقیم: مقایسه‌ای جامع برای شبکه‌های سی‌اِی‌تی‌وی

با تغییر محیط در ارتباطات نوری، انتخاب فرستنده نوری مناسب برای بهبود عملکرد شبکه‌های سی‌اِی‌تی‌وی اهمیت زیادی دارد. شرکت شاندونگ وانشو اوپتوالکترونیک اِکویپمنت المحدوده، یک شرکت حرفه‌ای است که تحقیق و توسعه، تولید و فروش را در حوزه ارتباطات نوری در بر می‌گیرد و راه‌حل‌های فرستنده نوری با ماژولاسیون خارجی و ماژولاسیون مستقیم را ارائه می‌دهد. آگاهی از تفاوت‌ها به طراحان شبکه کمک می‌کند تا زیرساخت خود را به‌گونه‌ای پیکربندی کنند که بهترین کیفیت سیگنال، بیشترین فاصله انتقال و قابلیت اطمینان سیستم را به‌دست آورند.

درک فرستنده‌های ماژوله‌شده مستقیم (DML)

فرستنده‌های مدوله‌شدهٔ مستقیم، اطلاعات را مستقیماً روی سیگنال نوری با مدوله‌کردن جریان تزریق دیود لیزر کدگذاری می‌کنند. وقتی سیگنال مدوله‌کننده در سطح بالا قرار دارد، جریان از دیود لیزر عبور می‌کند و آن نور ساطع می‌کند؛ و وقتی سیگنال مدوله‌کننده در سطح پایین است، لیزر نوری ساطع نمی‌کند. این روش ساده از نظر هزینه مقرون‌به‌صرفه است و معمولاً در کاربردهای کوتاه‌برد به‌کار می‌رود.

اما مدولاسیون مستقیم پدیده‌ای به نام «چیرپ» دارد؛ یعنی مدوله‌شدن ناخواستهٔ فرکانس نور که همراه با تغییرات شدت آن رخ می‌دهد. چیرپ با پاشندگی فیبر تعامل داشته و منجر به تخریب سیگنال با افزایش فاصله می‌شود. علاوه بر این، لیزر در حالت مدوله‌شدن پایدار نیست و این عدم پایداری به دلیل غیرخطی‌بودن، کیفیت سیگنال خروجی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این معایب برای کاربردهای سیستم‌های تلویزیون کابلی (CATV) که نیازمند خطی‌بودن بالایی هستند، مسائل مهمی محسوب می‌شوند.

مزیت فرستندهٔ نوری مدوله‌شدهٔ خارجی

فرستندهٔ نوری مدوله‌شدهٔ خارجی بر اساس معماری کاملاً متفاوتی استوار است. لیزر خروجی موج پیوسته (CW) تولید می‌کند و مدولاتور خارجی، معمولاً اینترفرومتر ماخ-زندر یا مدولاتور جذب الکترونیکی، برای اعمال سیگنال بر روی حامل نوری به کار می‌رود.

این «جداسازی» تولید نور و مدولاسیون، خلوص طیفی و همدوسی لیزر را حفظ می‌کند. در مدولاسیون خارجی، لیزر در حالتی ثابت و پایدار نگه داشته می‌شود و چیرپ (chirp) که در مدولاسیون مستقیم مشکل‌ساز است، اجتناب‌پذیر می‌گردد. نتیجه، کیفیت عالی سیگنال تلویزیونی و کاهش چشمگیر اعوجاج‌های مرتبهٔ دوم ترکیبی (CSO) و ضربهٔ سه‌گانهٔ ترکیبی (CTB) است که از پارامترهای کلیدی عملکرد در انتقال CATV محسوب می‌شوند.

مقایسهٔ عملکرد: فاصله و کیفیت سیگنال

تصمیم‌گیری بین این فناوری‌ها ممکن است به فاصله شبکه‌های کابلی تلویزیون (CATV) بستگی داشته باشد. انتقال‌دهنده‌های خارجی ماژوله عمدتاً در طول‌موج ۱۵۵۰ نانومتر استفاده می‌شوند و قادرند ارتباطات را تا فاصله‌ای حداکثر ۵۰ کیلومتر بدون کاهش کیفیت سیگنال منتقل کنند. این ویژگی آن‌ها را برای شبکه‌های منطقه‌ای شهری و کاربردهای خط اصلی بلندبرد ایده‌آل می‌سازد.

انتقال‌دهنده‌های مستقیم ماژوله معمولاً در طول‌موج ۱۳۱۰ نانومتر کار می‌کنند و برای فواصل کوتاه‌تر مناسب‌ترند، جایی که اثرات پاشندگی ناچیزتر هستند. اگرچه طراحی‌های مدرن بهبود یافته‌اند، اما این انتقال‌دهنده‌ها (DML) برای انتقال ویدئوی آنالوگ روی فیبرهای بلند، کارایی انتقال خارجی ماژوله را ندارند.

سناریوهای کاربردی و معیارهای انتخاب

انتخاب باید بر اساس تعدادی عامل انجام شود وقتی که یک مقایسه انتقال‌دهنده‌های CATV :

یک انتقال‌دهنده نوری خارجی ماژوله را زمانی انتخاب کنید که:

فاصله انتقال از ۲۰ تا ۳۰ کیلومتر بیشتر باشد.

تعداد کانال‌ها زیاد باشد و نیاز به خطی‌بودن بالا وجود داشته باشد.

معماری شبکه از پشتیبانی طول‌موج ۱۵۵۰ نانومتر برخوردار باشد.

نسبت سیگنال به نویز (CNR) برتر ضروری باشد.

فرستنده‌های مدوله‌شدهٔ مستقیم برای موارد زیر مناسب هستند:

کاربردهای حساس به هزینه

شبکه‌های توزیع کوتاه‌تر

سیستم‌های طول موج ۱۳۱۰ نانومتر

نیازهای سبک‌تر به کیفیت سیگنال.

برتری تولیدی شاندونگ وانشو

با بهره‌گیری از توانایی‌های پیشرفتهٔ تولیدی خود، شرکت تجهیزات نوری و الکترونیکی شاندونگ وانشو محدودیتی در تولید هر دو نوع فرستنده با کیفیت بالا ندارد. این شرکت، قابلیت اطمینان محصولات را با داشتن ۱۲ کارگاه تصفیهٔ درجهٔ بالا و سیستم‌های آزمون کامل فرآیندی SPI سه‌بعدی و AOI سه‌بعدی تضمین می‌کند که در خط تولید پیشرفتهٔ SMT به کار می‌رود. کنترل دقیق کیفیت از مواد اولیه تا محصول نهایی در خطوط تولید مونتاژ و دستگاه‌ها، امکان تولید انبوه و همچنین سفارشی‌سازی انعطاف‌پذیر را فراهم می‌سازد.

نتیجه‌گیری

در سیستم‌های CATV امروزی، هر دو فرستندهٔ نوری مدوله‌شدهٔ خارجی و فرستنده‌ی مدوله‌شده‌ی مستقیم کار می‌کند. مدولاسیون مستقیم برای کاربردهای کوچک‌تر مناسب است و مدولاسیون خارجی عملکرد بهتری در کاربردهای بلندبرد و با نیازمندی‌های بالای کیفیت ارائه می‌دهد. شاندونگ وانشو اوپتوالکترونیک اِکویپمنت کو، لتد، به‌عنوان یک بنگاه مستقل تحقیق و توسعه و یک شرکت ساخت هوشمند، راه‌حل‌های قابل‌اطمینانی را به کل حوزه‌ی ارتباطات نوری ارائه می‌دهد.