увеличения скорости передачи лишь на 20 процентов. Данная схема применяется в FDDI.

В рамках другой схемы 4В/8В, используемой в Fiber Channel и в системе IBM ESCON, 4-битовые блоки информации кодируются в 5-битовые слова или 8-битовые блоки - соответственно в 10-битовые слова. FDDI, ESCON и Fiber Channel обсуждаются в главе 15.

Скорость передачи данных и скорость сигнала

при внимательном рассмотрении различных кодов модуляции, представленньк на рис. 10.3, обнаруживается один очень важный аспект. Максимумы и минимумы сигнала могут изменяться чаще, чем 1 и О двоичных данных. На рисунке представлены 12 битов данных (000100110111). Однако соответствующие им коды используют большее количество символов для представления этих данных. Символом является либо максимум, либо минимум в коде. В коде Манчестер используется два символа (как максимум, так и минимум) для представления каждого двоичного бита. Этот код всегда использует удвоенное количество символов по сравнению с числом передаваемьк битов.

Говоря о скорости системы, очень важно понимать разницу между скоростью передачи данных и скоростью передачи сигнала. Скорость передачи данных - это число бит данньк, переданньк за одну секунду. Система, например, может работать со скоростью 10 Мб/сек (мегабит в секунду). Скорость сигнала - это число символов, передаваемьк за одну секунду, - выражается в бодах. Скорость сигнала (бод-скорость) и скорость передачи данных (бит-скорость) могут совпадать или не совпадать в зависимости от используемого кода модуляции.

В коде NRZ, использующем один символ для представления одного бита, данные скорости совпадают. Скорость в 10 Мб/сек соответствует 10 Мбодам. В коде Манчестер два символа представляют один бит, а скорость в бодах в два раза больше скорости в битах. Для передачи потока данньк в 10 Мб/сек требуется линия связи инфоршционной емкостью (скоростью передачи сигнала) в 20 Мбод. Скорость в бодах, или скорость передачи символов, является более точным показателем скоростньк хщмктерисгик сисгемьг Данное утверждение является обпщм для всех передающих систем, в том числе и для волоконно-оптических.

Уровень мощности сигнала

Уровень мощности сигнала определяется отношением максимального уровня импульсов к минимальному в закодированном потоке сигналов. Уровень мощности, равный О, соответствует последовательности, полностью состоящей из символов с минимальным уровнем. Значение уровня мощности, равное 100%, соответствует потоку, состоящему полностью из символов с максимальным уровнем. Уровень мощности, равный 50%, соответствует равному количеству символов с максимальным и минимальным уровнем. Уровень мощности также определяет соотношение между пиковым и средним значением мощности, приходящей к приемнику. Для 50% уровня мощности

qjCflHHH мощность соответствует половине максимальной. Свыше 50% - средняя мощность приближается к максимальному значению. Ниже 50% - средняя мощность снижается по отношению к максимальному значению. Уровень мощности является важным параметром, характеризующим работу приемника, и будет рассматриваться позднее в этой главе.

Выходная мощность передатчика

Важным параметром является выходная мощность передатчика. Во многих случаях специфицируется мощность, которая может быть передана волокну. При этом для заданной конструкции передатчика значения выходной мощности могут быть следующими:

Волокно Мощность

50/125 мкм, 0.21 апертура (NA) -6 дБм

62.5/125 мкм, 0.275 апертура (NA) -12 дБм 85/125 мкм, 0.26 апертура (NA) -ЮдБм

100/140 мкм, 0.30 апертура (NA) -8 дБм

Передаваемая мощность увеличивается вместе с диаметром ядра и апертурой (NA). С другой стороны, меньшее затухание и более широкая полоса пропускания характерны для волокна с меньшими значениями диаметра ядра и апертуры.

Если выходная мощность передающего устройства не специфицирована, как представлено выше, то она может быть вычислена. Для проведения оценки необходимо знать мощность источника, диаметр и апертуру как волокна, так и источника, а также ожидаемые потери в соединителе. Пример такой оценки дается в следующей главе.

Основные принципы работы приемника

На рис. 10.4 представлена блок-схема приемника, состоящего из детектора, усилителя и выходной цепи. Усилитель восстанавливает ослабленный сигнал, получаемый от детектора. Выходная цепь выполняет множество функций:

Разделение синхроимпульсов и данньк

Усилитель Выходная цепь

Детектор

Рис. 10.4. Блок-схема приемника

Восстановление формы и временных характеристик импульса

Сдвиг уровня сигнала для обеспечения совместимости с внешними электрическими цепями TTL, ECL и т.д.

Контроль за усилением для поддержания его постоянного уровня вне зависимости от полученной оптической мощности и изменений режима работы приемника, вызванных колебаниями температуры и напряжения питания.

Поскольку приемник работает с достаточно ослабленным световым сигналом, он играет важную роль в оптической системе, которой приходится подстраиваться под него. Именно на стадиях детектирования и предварительного усиления сигнал наиболее слабый и искаженный. Поэтому можно сказать, что эти стадии являются центральными во всей линии связи. Выбор других частей линии согласовывается с типом приемника. Выбор схемы кодирования (по крайней мере частично) определяется требованиями, предъявляемыми со стороны приемника.

Чувствительность приемника

Чувствительность приемника определяется минимальным по мощности оптическим сигналом, который может бьпъ обработан. Уровень данного сигнала определяется интенсивностью шумов на входе в приемник. В последней главе будет обсуждаться вопрос о пороге чувствительности детектора. Порог чувствительности приемника практически совпадает с характеристикой детектора, за исключением того, что на него влияют шумы усилителя. Кроме уровня шумов, порог чувствительности зависит также от SNR- или BER-характеристик системь1

Чувствительность вьфажается в микроваттах или в дБм. Значения чувствительности, равные 1 мкВт или -30 дБ, являются идентичными. Для приемника, вьшолненного как единое устройство, чувствительность может специфицироваться либо минимальным значением, определяемым уровнем шума, либо в зависимости от производительности, определяемой BER- уровнем.

Динамический диапазон

Динамический диапазон - это разность меяоду минимальным и максимальным уровнями допустимой мощности. Минимальный уровень мопщости определяется порогом чувствительности и ограничивается детектором. Максимальный уровень определяется как детектором, так и усилителем. Уровень мощности, превосходящий максимальный, будет приводить к насьпцению приемника и искажению сигнала. Принимаемая мощность должна находиться ниже указанной в спецификации максимальной мощности.

Если минимальный уровень оптической мощности приемника составляет -30 дБм, а максимальный равен -10 дБм, то динамический диапазон приемника равен 20 дБм. Такой приемник может работать в диапазоне от 1 до 100 мкВт.