RF光伝送RF over Fiberのアプリケーションの紹介

応用の紹介RF光伝送光ファイバー経由のRF

近年、マイクロ波通信技術と光通信技術は急速に発展してきました。両技術はそれぞれの分野で大きな進歩を遂げ、モバイル通信やデータ伝送サービスの急速な発展を促し、人々の生活に大きな利便性をもたらしました。マイクロ波通信と光電通信という2つの技術はそれぞれ独自の利点を持っていますが、克服できない欠点もいくつかあります。光電伝送は物理的なネットワーク構築を必要とし、柔軟性、高速ネットワーク、構築の機動性といった面でいくつかの欠点があります。マイクロ波通信は長距離伝送や大容量化といった面でいくつかの欠点があり、マイクロ波は頻繁な中継増幅と再送信を必要とし、伝送帯域は搬送周波数によって制限されます。こうした状況から、マイクロ波と光ファイバー伝送技術の統合、すなわちROF（Radio over Fiber）技術が生まれました。これはしばしばROFと呼ばれます。光ファイバー経由のRF、または無線周波数リモートテクノロジー。RF over Fiberテクノロジーの最も広く使用されている分野は、モバイル基地局、分散システム、ワイヤレスブロードバンド、ケーブルテレビ、プライベートネットワーク通信などを含む光ファイバ通信の分野です。近年、マイクロ波フォトニクスの台頭により、RF over Fiberテクノロジーはマイクロ波光子レーダー、UAV通信、天文学研究などの分野で広く使用されています。レーザー変調の種類に応じて、レーザー通信は内部変調と外部変調に分けられます。一般的に使用されているのは外部変調であり、本稿では外部レーザー変調に基づくRF over Fiberについて説明します。RF over Fiberリンクは、主に光トランシーバー、伝送、およびROFリンク次の図に示すように:

ライト部分の簡単な紹介。LDは一般的に使用されるDFBレーザー（分布帰還型）は低ノイズ、高ダイナミックレンジの用途に使用され、FP（ファブリペロー型）レーザーはそれほど要求の厳しくない用途に使用されます。最も一般的に使用される波長は1064nmと1550nmです。PDは光検出器光ファイバーリンクのもう一方の端では、受信器のPINフォトダイオードによって光が検出され、電気信号に変換され、その後、おなじみの電気処理ステップが実行されます。中間接続に使用される光ファイバーは、一般的にシングルモード光ファイバーとマルチモード光ファイバーです。シングルモード光ファイバーは、分散と損失が少ないため、バックボーンネットワークで広く使用されています。マルチモード光ファイバーは、製造コストが安く、同時に複数の伝送に対応できるため、ローカルエリアネットワークで特定の用途があります。光ファイバー内の光信号の減衰は非常に小さく、1550nmで約0.25dB/kmです。

線形伝送と光伝送の特性に基づいて、ROF リンクには次の技術的な利点があります。

• 非常に低い損失、ファイバー減衰は0.4 dB/km未満

• 光ファイバー超広帯域伝送、周波数に依存しない光ファイバー損失

• 最大110GHzの高信号伝送容量/帯域幅を備えたリンク• 電磁干渉（EMI）耐性（悪天候による信号への影響なし）

• メートル当たりのコストが低い • 光ファイバーはより柔軟で軽量であり、重さは導波管の約1/25、同軸ケーブルの約1/10です

• 電気光学変調器の容易で柔軟な配置（医療用および機械画像システム用）