Introducción a los sistemas de radiofrecuencia sobre fibra óptica.
Radiofrecuencia sobre fibraEs una de las aplicaciones importantes de la fotónica de microondas y muestra ventajas sin precedentes en campos avanzados como el radar fotónico de microondas, la telefotografía radioastronómica y la comunicación con vehículos aéreos no tripulados.
La radiofrecuencia sobre fibraEnlace ROFEstá compuesto principalmente por transmisores ópticos, receptores ópticos y cables ópticos. Como se muestra en la Figura 1.
Transmisores ópticos: Láseres de retroalimentación distribuida (láser DFBLos láseres FP se utilizan en aplicaciones que requieren bajo nivel de ruido y un alto rango dinámico, mientras que los láseres FP se emplean en aplicaciones con requisitos menores. Estos láseres tienen longitudes de onda de 1310 nm o 1550 nm.
Receptor óptico: En el otro extremo del enlace de fibra óptica, la luz es detectada por el fotodiodo PIN del receptor, que la convierte de nuevo en corriente eléctrica.
Cables ópticos: A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo se utilizan en enlaces lineales debido a su baja dispersión y baja pérdida. A una longitud de onda de 1310 nm, la atenuación de la señal óptica en la fibra óptica es inferior a 0,4 dB/km. A 1550 nm, es inferior a 0,25 dB/km.
El enlace ROF es un sistema de transmisión lineal. Basándose en las características de la transmisión lineal y la transmisión óptica, el enlace ROF presenta las siguientes ventajas técnicas:
• Pérdida extremadamente baja, con una atenuación de la fibra inferior a 0,4 dB/km.
• Transmisión de banda ultraancha por fibra óptica, la pérdida de la fibra óptica es independiente de la frecuencia.
El enlace tiene una mayor capacidad de transmisión de señal/ancho de banda, hasta CC a 40 GHz.
• Protección contra interferencias electromagnéticas (EMI) (sin impacto en la señal en condiciones climáticas adversas)
• Menor coste por metro • Las fibras ópticas son más flexibles y ligeras, pesando aproximadamente 1/25 de las guías de onda y 1/10 de los cables coaxiales.
• Diseño práctico y flexible (para sistemas de imagen médica y mecánica)
Según la composición del transmisor óptico, el sistema de RF sobre fibra se divide en dos tipos: modulación directa y modulación externa. El transmisor óptico del sistema de RF sobre fibra de modulación directa adopta el láser DFB de modulación directa, que tiene las ventajas de bajo costo, tamaño pequeño y fácil integración, y se ha utilizado ampliamente. Sin embargo, limitado por el chip láser DFB de modulación directa, el RF sobre fibra de modulación directa solo se puede aplicar en la banda de frecuencia por debajo de 20 GHz. En comparación con la modulación directa, el transmisor óptico de RF sobre fibra de modulación externa se compone de un láser DFB de frecuencia única y un modulador electroóptico. Debido a la madurez de la tecnología de moduladores electroópticos, el sistema de RF sobre fibra de modulación externa puede lograr aplicaciones en la banda de frecuencia superior a 40 GHz. Sin embargo, debido a la adición delmodulador electroópticoEl sistema es más complejo y no resulta práctico para su aplicación. La ganancia, la figura de ruido y el rango dinámico del enlace ROF son parámetros importantes, y existe una estrecha relación entre ellos. Por ejemplo, una figura de ruido baja implica un amplio rango dinámico, mientras que una alta ganancia no solo es necesaria para cualquier sistema, sino que también influye significativamente en otros aspectos de su rendimiento.
Fecha de publicación: 3 de noviembre de 2025