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Integration of FTTH and GI-POF in-house networks based on injection locking and direct-detection techniques. 服務單位 : 明志科技大學電機系 計畫編號 : NSC 100-2622-E-131 -004 -CC3 報告者 : 蔡文星. Abstract.
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Integration of FTTH and GI-POF in-house networks based on injection locking anddirect-detectiontechniques 服務單位 : 明志科技大學電機系 計畫編號 :NSC 100-2622-E-131 -004 -CC3 報告者 : 蔡文星
Abstract • Optical fiber has all advantages such as lightweight, wide bandwidth, lowtransmission loss and no electromagnetic interference. • This system mainly uses Subcarrier Multiplexed (SCM) technique to transmit the wireless signal. • 我們提出一個成本低廉且性能優異的「塑膠光纖/微波傳輸系統」。在我們所提出的架構中,使用1.3μm VCSEL 雷射搭配外部光源注入技術,來進行50 公尺的漸變式折射率 (graded index ) 塑膠光纖傳輸。
Introduction • 現今目前以單模光纖最為廣泛,應用上大多使用在長距離骨幹網路鋪設上,一般用戶甚少使用,原因則在於其價格昂貴。 • 塑膠光纖 (Plastic Optical Fiber;POF) 於短距離通訊傳輸深具潛力,更是未來家庭數位化的關鍵技術,同時也解決光纖通訊最後一哩 (Last Mile) 的問題。
Introduction • 本研究計畫中,提出的光源為垂直共振腔面射型雷射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser;VCSEL )來取代RCLED。 • VCSEL 與邊射型雷射或RCLED 產品相較,因具有低臨界電流 (4mA)、單模式操作、低光束分歧及低半高寬 (0.5nm)、製程較容易且壽命較長等優點。
家中深藍色的為 塑膠光纖 FTTH整合塑膠光纖傳輸系統
Introduction VCSEL注入之示意圖
注入鎖模優點如下: 1. 可以有效增加雷射頻寬。 2. 有效抑制雷射雜訊。 3. 可以對訊號失真效應有效抑制。 4. 對於直調式可以抑制其雷射揪頻效應 (laser’s chirp )。 5. 增加雷射頻寬距離積。 6. 能讓訊號光避免受溫度漂移。
Experimental Results VCSEL雷射二極體頻率響應曲線圖
Conclusion • 本產學計畫以「短距離傳輸」做為發展之重點,所提出的Radio-over SMF and GI-POF在未來通訊系統之發展上是相當具有潛力的。 • 在傳輸介質方面,使用了漸變折射率塑膠光纖 (Graded Index-Plastic Optical Fiber;GIPOF), 這種光纖相較於一般的塑膠光纖具有較小的模態色散、 有較低的非線性失真,提高的傳輸訊號品質。
我們使用外部光源注入技術來改善VCSEL 的頻率響應、擾頻效應、相對雜訊強度以及提昇輸出光功率,並且同時抑制IMD3、IMD5及EVM,進而改善BER。 • 本計畫利用VCSEL來取代商品化的RCLED,相較之下VCSEL具有較低的臨界電流與較窄的半高寬;在價格上VCSEL也相較於RCLED相當,在傳輸頻寬與訊號品質上預計也會比RCLED來的優良。
傳輸訊號品質方面,也建立了WiMax與智慧型網路傳輸系統 (Intelligence Transport System ;ITS)整合平台,給予用戶整合式的服務。 • 我們提出的架構,能夠有效降低傳輸系統的建構成本,並且傳輸品質皆在規範值之上。