شکل۴-۱۷- مدل فرستنده نوری]۸[
معادلات این لیزر در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد ،مقادیر جریان آستانه () و مقدار جریان در حال عبور () ،مقدار راندمان لیزر و یک فوتون به اندازه است.
ویژگی های این بلوک به عنوان یک لیزر DFB-InGaAsP-CW در جدول (۴-۲) به طور خلاصه آمده است.
جدول ۴-۲-ویژگی های لیزر DFB-InGaAsP-CW ]8[
:جریان راه اندازی[۱۳]
:جریان ترشود[۱۴]
به همین ترتیب بلوک ، اطلاعاتی در مورد میزان دوپینگ مواد نیمه هادی که از منابع ساخته شده است را فراهم می کند.
شکل (۴-۱۸) جدول پارامترهای این بلوک را نشان می دهد .پارامترهای زیر از قبل روی این ماژول تنظیم شده است .
شکل ۴-۱۸- مقدار پارامتر های فرستنده نوری]۸[
این بلوک توانایی کار با دو طول موج برای منبع نور را دارد .میزان دوپینگ مواد نیمه هادی هم بر اساس طول موج منبع نور تعیین می شود اگر طول موج انتخاب شده باشد سطح دوپینگ برابر In(0.73)Ga(0.27)As(0.58)P(0.42)) است و اگر طول موج انتخاب شده باشد میزان دوپینگ مواد نیمه هادی برابر In(0.58)Ga(0.42)As(0.9)P(0.1) خواهد بود] ۸[.
۴-۱۹-شماتیک نمای مدار داخلی لیزر]۸[
برای آشنایی بهتر با مقادیر فوق ذکر، جدول مشخصات Data sheet یک نمونه لیزر استاندارد DFB-InGaAsP را در جدول زیر هم اضافه گردیده است.
شکل ۴-۲۰ - جدول مشخصات Data sheet یک نمونه لیزر InGaAsP ]20[
۴-۹-۳-آشنایی با ساختار مدل Fiber Optic
فیبر نوری یک سیستم انتقال سیگنال نور است که سیگنال نور را از نقطه ای به نقطه ای دیگر ارسال می کند. فیبر نوری بسته به طول موج ارسالی سیگنال و فاصله انتقال یک سطح خاص از میرایی و تضعیف را دارد. میزان تضعیف عبور سیگنال نوری بین گیرنده و فرستنده از معادله زیر محاسبه می شود :
(W) (4-2)
که در آن :
الف: = ضریب میرایی فیبر در مراحل مختلف انتقال است. در جدول( ۴-۳) مقادیر میرایی فیبر را در مسافت های مختلف مشاهده می کنید.
جدول ۴-۳- مقادیر تلفات طول موج فیبر نوری]۸
ب: = حداکثر فاصله انتقال
جدول(۴-۵) مقادیر حداکثر مسافت را برای انتقال نشان می دهد. برای مسافت های کوتاه برای طول موج های مختلف یکسان است اما برای مسافت های بلند حداکثر مسافت قابل انتقال برای طول موج ۱۵۵۰ نانومتر ۸۰ کیلومتر و برای طول موج ۱۳۱۰ نانومتر ۴۰ کیلومتر است.این کار در جدول ۴-۴ نمایان است.
جدول ۴-۴-مقادیر حداکثر فاصله تا تکرار کننده
ج: = تلفات اتصالات در لبه فیبر نوری ()
د: ام تعداد تلفات اتصالات در فیبر نوری
که از رابطه ۴-۳ محاسبه می گردد. برای درک بهتر به شکل ۴-۲۱ توجه داشته باشید.
(۴-۳)
ه: = تلفات خط انتقال (@ ۰٫۴ dB )
ر: تعداد کل لینک های فیبر نوری در اتصالات
شکل ۴-۲۱ تعداد ایستگاهای مورد استفاده و تعداد لینک های فیبر نوری را نشان می دهد.
شکل ۴-۲۱ - نقاط اتصال فیبر ها با تعداد ایستگاه های تقویت کننده ]۸[
علاوه بر تضعیف در فیبر نوری، از دیگر محدودیت های انتقال اطلاعات در بستر فیبر نوری اثرات پراکندگی و اثر غیرخطی است.برای همین منظور مدلی را تعریف می کنیم که در بردارنده این اثرات در فیبر است.
در شکل ۴-۲۲ و ۴-۲۳ دیاگرام معادل برای ایجاد اثر پراکندگی و غیرخطی در فیبر نوری در محیط سیمولینک متلب رسم شده است.اثرات این دو مدار معادل برای یک سیگنال پالس در شکل ۴-۲۴ نشان داده شده است.
شکل ۴-۲۲-بلاک دیاگرام اثر غیر خطی فیبر نوری ]۲۶[
شکل ۴-۲۳-بلاک دیاگرام اثر پراکندگی فیبر نوری ]۲۶[
شکل ۴-۲۴-مشاهده اثر پراکندگی و غیر خطی بر روی یک سیگنال پالسی الف.سمت راست با پراکندگی ب.سمت چپ با اثر غیر خطی]۲۶[
در مسافت های طولانی که نیاز به انتقال با مسافت های بلندتر از محدوده توانایی انتقال فیبر است از ایستگاه های تقویت کننده استفاده می شود در قسمت بعدی با این ساختار در سیستم انتقال نوری آشنا خواهیم شد.
۴-۹-۴-آشنایی با ساختار مدل Optical Regenerator
این قسمت یک بلوک تکرار کننده است هدف این بلوک بازسازی سیگنال داده های ورودی آن است و در بازسازی سیگنال های نور که در طول مسیر به علت نویز از بین رفته اند به کار می رود. شکل ۴-۲۵ این بلوک را نشان می دهد.
شکل ۴-۲۵-مدل optical Regenerator ]8[
مدل تقویت کننده نوری عمل تقویت را به صورت الکتریکی انجام می دهد به این معنی که سیگنال نور را دریافت می کند و با بهره گرفتن از آشکارساز درون خود آن را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی می کند و سپس آن را تقویت می کند و در ادامه مجددا سیگنال الکتریکی داخل این بلوک تبدیل به نور و ارسال می شود.
شکل ۴-۲۶- جدول پارامترهای این بلوک را نشان می دهد .پارامترهای زیر باید قبل از کار با این ماژول روی آن تنظیم شود که به طور پیش فرض انتخاب شده اند.
شکل ۴-۲۶- مقدار پارامتر های تکرار کننده نوری]۸[
۴-۹-۵-آشنایی با ساختار مدل گیرنده نوری[۱۵]
در یک خط انتقال نوری وظیفه آشکارساز نوری که اولین بلوک گیرنده است تبدیل سیگنال نوری
حاوی اطلاعات به سیگنال الکتریکی است. این قسمت یک بلوک آشکارساز است. هدف این بلوک بر عکس کار لیزر تبدیل سیگنال نوری به سیگنال الکتریکی است.در شکل ۴-۲۷ شماتیک این بلوک نشان داده شده است.
شکل ۴-۲۷- مدل گیرنده نوری]۸[
این بلوک بر اساس فرمول رابطه (۴-۴) آشکار سازی را انجام می دهد :
(۴-۴)
که با معاهده های زیر شروع به کار می کند : در درجه حرارت ۲۵ درجه سانتی گراد، یک مقدار
Responsivity متعارف() و یک در محدوه های طول موج بین ۱۰۰۰ تا ۱۷۰۰ نانومتر بدست می آید.