光通信デバイスの構成

構成光通信機器

光波を信号として、光ファイバーを伝送媒体とする通信システムを光ファイバー通信システムと呼びます。光ファイバー通信は、従来のケーブル通信や無線通信と比較して、通信容量が大きく、伝送損失が少なく、耐電磁干渉性に優れ、機密性が高いという利点があります。また、光ファイバー伝送媒体の原料は、豊富な貯蔵量を持つ二酸化ケイ素です。さらに、光ファイバーはケーブルに比べて、小型軽量で低コストという利点もあります。
次の図は、単純なフォトニック集積回路の構成要素を示しています。レーザ光再利用および逆多重化装置、光検出器そして変調器.

光ファイバー双方向通信システムの基本構造は、電気送信機、光送信機、伝送ファイバー、光受信機、および電気受信機から構成される。
高速電気信号は、電気送信機によって符号化され、光送信機に送られ、レーザーデバイス（LD）などの電気光学デバイスによって光信号に変換された後、伝送ファイバーに結合される。
シングルモード光ファイバーによる長距離光信号伝送後、エルビウム添加光ファイバー増幅器を用いて光信号を増幅し、伝送を継続する。光受信端では、光信号はPDなどのデバイスによって電気信号に変換され、その後の電気処理を経て電気受信機で受信される。逆方向の信号送受信プロセスも同様である。
リンク内の機器の標準化を実現するために、同一場所に設置された光送信機と光受信機を徐々に統合し、光トランシーバーとして運用していく。
高速光トランシーバーモジュール受信機光サブアセンブリ（ROSA）と送信機光サブアセンブリ（TOSA）で構成され、アクティブ光デバイス、パッシブデバイス、機能回路、光電インターフェースコンポーネントがパッケージ化されています。ROSAとTOSAは、レーザー、光検出器などが光チップの形でパッケージ化されています。

マイクロエレクトロニクス技術の開発において物理的なボトルネックや技術的な課題に直面した人々は、より広い帯域幅、より高速な速度、より低い消費電力、より低い遅延を実現するフォトニック集積回路（PIC）を実現するために、情報キャリアとして光子を使用するようになりました。フォトニック集積回路の重要な目標は、光の生成、結合、変調、フィルタリング、伝送、検出などの機能を統合することです。フォトニック集積回路の初期の原動力はデータ通信にあり、その後、マイクロ波フォトニクス、量子情報処理、非線形光学、センサー、ライダーなどの分野で大きく発展しました。