RF光伝送の応用入門　RF over Fiber

応用入門RF光伝送光ファイバー経由のRF

近年、マイクロ波通信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にもつながり、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通信の2つの技術にはそれぞれ長所がありますが、克服できない短所もあります。光伝送は物理的なネットワークを必要とし、柔軟性、高速ネットワーク化、構築の機動性に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と大容量に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、伝送帯域幅は搬送波周波数によって制限されます。このため、マイクロ波と光ファイバー伝送技術の統合、すなわちRadio over Fiber（ROF）技術が開発されました。光ファイバー経由のRF、または無線周波数リモート技術。RF over Fiber技術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、無線ブロードバンド、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ー通信の分野です。近年、マイクロ波フォトニクスの台頭に伴い、RF over Fiber技術は、マイクロ波フォトンレーダー、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、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：

ライト部分についての簡単な紹介。LDは一般的に使用されていますDFBレーザー（分布帰還型）レーザーは、低ノイズ、高ダイナミックレンジのアプリケーションに使用され、FP（ファブリ・ペロー型）レーザーは、要求の低いアプリケーションに使用されます。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、受信機のPINフォトダイオードによって光が検出され、光が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に進みます。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。シングルモードファイバーは、分散と損失が低いため、バックボーンネットワークで一般的に使用されています。マルチモードファイバーは、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一定の用途があります。ファイバー内の光信号の減衰は非常に小さく、1550nmではわずか約0.25dB/kmです。

線形伝送と光伝送の特性に基づき、ROFリンクには以下の技術的利点があります。

・非常に低い損失、光ファイバーの減衰は0.4 dB/km未満

・光ファイバーによる超広帯域伝送、光ファイバー損失は周波数に依存しない

・最大110GHzまでの高信号伝送容量/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）

・メートルあ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、導波管の約1/25、同軸ケーブルの約1/10の重量である

・電気光学変調器の容易かつ柔軟な配置（医療用および機械用画像処理システム向け）