Introducere
Optoelectronica este o disciplină aflată în plină evoluţie, care descrie fenomene şi aplicaţii ce implică atât electronica, dar şi optica, adică electroni şi fotoni. În ultimii 30-40 de ani au avut loc progrese uriaşe în optoelectronică, datorită în primul rând dezvoltării rapide a reţelelor de comunicaţii optice. Deşi acestea reprezintă o aplicaţie importantă a optoelectronicii, ea nu este singura. Există numeroase altele, dintre care majoritatea sunt deja la dispoziţia publicului larg: aparatură de redare şi înregistrare CD şi DVD, monitoare şi dispozitive de afişare, camere digitale, dispozitive în infraroşu etc. Nu există o distincţie clară între termenii „optoelectronică” şi „fotonică”, deşi cel din urmă priveşte fenomenele şi aplicaţiile care implică fotoni, fără o legătură obligatorie cu electronica.
În prezent, optoelectronica priveşte mai multe categorii funcţionale, dintre care cele mai importante sunt:
- generarea luminii,
- modularea luminii,
- transmisia luminii şi conectarea între diverse dispozitive,
- amplificarea luminii,
- comutarea luminii,
- izolarea luminii,
- filtrarea luminii,
- multiplexarea şi demultiplexarea în lungime de undă a luminii,
- detecţia luminii
Dispozitivele corespunzătoare care implementează aceste funcţii sunt emiţătoare (surse) de lumină, modulatoare (modulează lumina conform informaţiei codate aplicate la terminalul de intrare electrică), ghiduri de undă, conectoare (permit cuplarea între diferite medii de propagare a luminii sau alte dispozitive şi componente în mod eficient şi sigur), amplificatoare optice (amplifică semnalul optic ce a fost atenuat ca urmare a propagării prin mediul de transmisie), comutatoare optice (permit liniei optice să fie comutată la diferite locaţii, de exemplu când apare o întrerupere pe calea normală şi este nevoie de comutarea pe o legătură de rezervă), izolatoare optice (permit semnalului optic să se propage numai într-un singur sens, prevenind întoarcerea semnalului amplificat spre emiţător), filtre optice (permit trecerea unei radiaţii luminoase de o anumită lungime de undă sau, dimpotrivă, blocarea trecerii alteia), multiplexoare şi demultiplexoare, detectoare şi altele.
O segmentare în trei funcţii optoelectronice permite studiul celei mai mari părţi a componentelor optoelectronice:
Dintre aplicaţiile cele mai importante ale optoelectronicii, se pot sublinia câteva, aşa cum se poate vedea în schema de mai jos:
Una dintre aplicaţiile cele mai importante ale optoelectronicii este reprezentată de telecomunicaţiile optice. Nevoia de noi servicii face ca acest domeniu să avanseze permanent, în scopul dezvoltării unor reţele metropolitane şi locale eficiente.
Reţelele sunt astăzi clasificate în funcţie de distanţa geografică pe care acestea o acoperă:
• reţele de distanţă foarte lungă ( 600 km)
• reţele de distanţă lungă (500 ÷ 600 km între regeneratoarele de semnal)
• reţele metropolitane DWDM (până la 150 km)
• reţele intermediare (40 ÷ 80 km)
• reţele de distanţă foarte scurtă (2 ÷ 40 km)
• reţele de distanţă foarte scurtă (< 2 km)
Construcţia reţelelor metropolitane este considerat în prezent sectorul cel mai activ în domeniul telecomunicaţiilor optice. Principalele dezvoltări în curs pentru a răspunde nevoilor reţelelor metropolitane sunt :
1. Dezvoltarea dispozitivelor VCSEL. În prezent, acestea emit la 850 şi 1300 nm şi sunt, din acest motiv, rezervate pentru reţelele de distanţă scurtă de tip MAN sau LAN. Sursele la 1550 nm sunt rezervate pentru reţelele WAN. Rămân totuşi unele probleme de rezolvat, cum ar fi: emisia la 1550 nm, polarizarea rotatorie, puterea mică.
2. Dezvoltarea sistemelor CWDM. Costul scăzut al acestei tehnologii este o alter¬nativă interesantă la DWDM pentru aplicaţiile metropolitane. Spaţieirea tipică a canalelor CWDM est de 20 nm pentru un număr de canale sub 16. Diferenţa de cost faţă de DWDM est de ordinul 4 ÷ 5.
3. Optica integrată pe sticlă
NOŢIUNI TEORETICE FUNDAMENTALE
DISPOZITIVE OPTOELECTRONICE
SISTEME OPTOELECTRONICE
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
