Mikä on kuituoptinen vastaanotin?

Kuituoptinen vastaanotin on laite, joka ottaa signaalin valon muodossa, yleensä kuitukaapelista, ja muuntaa sen sähköiseen muotoon. Signaali lähetetään yleensä sähkövastaanottimeen, ja sitten sähköinen signaali käännetään takaisin alkuperäiseen muotoonsa, joka on usein dataa, ääntä tai videota. Vastaanottimet yhdistetään yleensä useiden muiden laitteiden kanssa signaalien siirtämiseksi kuituoptisessa verkossa.

Kuituoptisen vastaanottimen keskeinen osa on valonilmaisin, joka muuttaa valosignaalit sähköisiksi. Useimmissa nykyaikaisissa kuituoptisissa vastaanottimissa valotunnistin on puolijohdevalodiodi. Tämä valodiodi on hyvin pieni laite, joka on tyypillisesti sisäänrakennettu vastaanottimen sähköpiireihin. Se muodostaa integroidun paketin, joka tarjoaa signaalien vahvistuksen sekä liitännät virransyöttöön. Valokuituvastaanottimissa on yleensä kolme erilaista valodiodia: positiivinen-luontainen-negatiivinen (PIN) -diodi, positiivinen-negatiivinen (PN) -liitos ja lumivyöryvalodiodi (APD).

On tärkeää, että kuituoptinen vastaanotin kykenee regeneroimaan ja dekoodaamaan koodatun datavirran tarkasti optisen signaalin koko tehotasolla. Yhtä tärkeä on kyky ottaa koodatut/dekoodatut signaalit ja siirtää ne koko verkon kaistanleveydelle. Tämä mahdollistaa signaalin heikentymisen vähemmän koko verkossa.

Tyypillisesti kuituoptinen vastaanotin on yhdistetty transimpedanssivahvistimeen ja rajoittavaan vahvistimeen. Transimpedanssivahvistimen tehtävänä on vahvistaa valodiodista tuleva optinen signaali suhteellisen suurempana amplitudina sähköiseksi signaaliksi, mikä auttaa huolehtimaan kaikista vääristymistä tai vaimennuksista, jotka signaali on käynyt läpi verkon kautta. Rajoittava vahvistin suojaa komponentteja tulon ylivaihdolta. Signaalille voidaan tehdä myös enemmän käsittelyä, kuten kellon palautus datasta (CDR), jonka suorittaa sisäänrakennettu ohjausjärjestelmä, joka tunnetaan vaihelukittuna silmukana.

Kuituoptinen vastaanotin voi olla myös lähetin tai lähetin-vastaanotin, mikä tarkoittaa, että se sisältää sekä vastaanottimen että lähettimen toiminnot. Riippumatta siitä, onko kyseessä kuituoptinen vastaanotin, lähetin, lähetin-vastaanotin vai kaikki kolme, siinä on sekä optisia että sähköisiä elementtejä. Se voidaan yhdistää myös kuituoptisen regeneraattorin kanssa, joka voi parantaa signaalia entisestään, jos sen on kuljettava pitkiä matkoja. Vaikka useimmilla vastaanottimilla on signaalin elvytysominaisuudet, lisävahvistusta tarvitaan usein erittäin suurissa verkoissa, kuten suurkaupunkiverkkoissa (MAN).