觀看半導體激光技術如何發展令人印象深刻。較舊的邊緣發射激光二極管幾乎已經讓位于垂直腔面發射激光器（VCSEL）。這導致了更低的成本和更高的可靠性，因為VCSEL不像邊緣發射技術那樣需要90度的芯片重定向。

VCSEL與半導體幾何尺寸的減少相結合，使光纖世界大大增加了其高速發射器和接收器產品組合。采用模塊化，熱插拔，低功耗，標準外形的10 G，25 G，40 G和現在100 Gbit/s單模光纖鏈路正在徹底改變數據中心和通信集線器的設計和架構。

與此同時，醫院，大學，政府大樓，電視/廣播大樓等大型設施需要更多用戶以更高的速度進行更多的數據流量。此外，術語“用戶”包括人和 - 在這個物聯網時代 - 其他其他支持Web和云的設備。

本文介紹了通過光纖介質發送RF數據和信號的方法。它將研究這種方法的優缺點，以及這些實現可以滿足更高速度和扁平化網絡拓撲的需求的方法。

未調制分布

有時光纖鏈路可能會攜帶原始RF數據。該原始數據不受載波調制，并且特定數據流將在端點處被調制以創建無線區域。

信號數據通常比調制載波的帶寬更低。結果，將有線連接到無線網絡的許多數據鏈路可以將單個光纖共享到子集線器或數據分發節點，例如架頂式路由器。

例如，大型建筑物或校園可能在整個建筑物內都有光纖鏈路，終止于Wi-Fi多端口交換機和路由器。網絡的每個區域或分區都有自己的本地交換機功能。這使網絡變得平坦，消除了對上游流量的需求。由于光纖直接來自ISP，反向聚合器或集線器方法可以允許更可靠的數據連接到無線端點。

在這種情況下，任何模塊化光纖解決方案都可以在數據鏈路級工作。由于規模經濟有助于保持低成本，用于光纖連接的1 G或10 G以太網鏈路可以正常運行。由于單模光纖和模塊能夠承載更高的速率，因此無需接觸基礎設施即可實現40 G和100 G升級。

模塊化和熱插拔SFP +封裝的部件Finisar FTLX8571D3BCL可用于在純數字模式下通過850 nm單模光纖傳輸成幀以太網（或幾乎任何封裝協議），可以應用直接連接到端點的RF調制器，或重新格式化為協議橋（圖1）。它適用于無線CPRI標準，適用于距離最遠2公里的基站鏈路，數據速率為4.915和6.144 Gb/s。

圖1：原始RF數據可以輕松使用標準的外形，熱插拔模塊，用于傳輸多個RF數據流通道。這些可以在端點處直接調制以創建分區或區域。

如果沒有光纖就緒，則認識到另一端需要相應的接收器鏈路;但是，為了這個目的，我們期待看到更多支持光纖的高端無線服務器。

還意識到可以從許多分立的光纖控制設備中創建自己的專有光纖鏈路。許多現成的光纖發射器驅動電路都可以用于您的設計，光纖接收器，開關和多路復用器以及衰減器也是如此。

光纖的數字數據需要驅動器來控制和保護激光二極管，大多數都是純數字的。像Micrel MIC3003GML這樣的激光二極管控制器和支持高達10 Gbits/s數據速率的Semtech GN1153CINE3等激光二極管驅動器可用于原始數據連接的直接激光驅動。如果您想要推出自己的數字解決方案，這些單點產品非常有用，但是，如果您想直接從光纖驅動RF輸出級，那么從模擬域控制的光強度變化是最佳的。

線性連接

如果在線性域中性能足夠快，激光強度調制可以準確跟蹤高頻載波波形以及在其中調制的所有信號。為滿足奈奎斯特要求，應實現至少2倍的最大頻率。因此，對于直接2.4 GHz，11位和14位ADI公司的AD9119和AD9129 RF數模轉換器是一個不錯的選擇。

直接RF DAC更新速率高達5.7 Gb/s通過適當的合成和緩沖，合成速率為2.85 Gsamples/s。 Internals最多支持8個QAM載波，但請注意，這部分需要與數據保持一致。 LVDS雙數據速率，雙端口架構通過使用奇數/偶數采樣交錯排列，可實現2850 Msamples/s的吞吐量（圖2）。

圖2：要支持D/A的5.7 Gsamples/s速率，需要雙倍數據速率型雙交錯總線。

解決這些問題的有趣方法來自Avago Technologies。 Avago提出了一個很好的解決方案，可以使用AFBR-1310Z線性光纖發射器直接將光纖作為射頻信號的傳輸介質。這使用單模1310 nm光纖傳輸模擬200 MHz至5.5 GHz頻率范圍的信號。該系列中標有AZ的部件使用SC/APC尾纖，而BZ部件使用LC/PC尾纖，它們是可插入插座（用于模塊化使用）的柔性SIP插頭，或直接焊接到PC板上。

該發射器結合了一個5伏，50歐姆線性射頻放大器，耦合到InGaAsAl/InP法布里 - 珀羅激光器。為了實現更精確的環路控制，我們提供了一個浮動監控光電二極管，允許根據您的需求量身定制偏置和控制環路（圖3）。 RF輸入是自偏置的并且AC耦合以阻止任何DC偏移。

圖3：交流耦合RF自偏置50歐姆輸入使這些光纖發送器輕松耦合到RF允許更廣泛地分配RF信號的電路。

接收端

相應的接收器是Avago 3.3 Volt AFBR-2310Z光纖接收器，用于多GHz模擬鏈路。該器件的額定電流范圍為200 MHz至5.5 GHz，接收器部件針對相同的1310 nm波長進行了優化，但也可以在850 nm至1600 nm范圍內使用。

特殊的護罩設計允許它被組裝成一個客戶盒或墻壁夾具（圖4）。與發射器一樣，這些接收器部件使用柔性電路板連接進行插座或直接焊接到PC板，與發射器一樣，這些部件具有50歐姆的輸出阻抗，可輕松耦合到分配RF放大器和天線。

圖4：完成光纖RF鏈路后，接收器將干凈的50歐姆信號反向輸出。 （注意在這種情況下需要外部交流耦合。）

總之，衛星配線中心，遠程無線電臺甚至車載系統都可以利用光纖來消除ESD，噪聲的威脅，EMI和RFI。在汽車中，這種方法解決了由車輛的每個角落和側面發現的雷達接近發射器，接近升力門發射器，GPS接收器以及Wi-Fi和藍牙無線子系統引起的噪聲和推斷問題。當光纖承載RF時，不會受到感應源的干擾。

光纖還可以解決與同軸電纜和SWR相關的中長距離問題，同時提供可以復制PCB的PCB友好界面相同的發射信號驅動單個或多個發射器。因此，雖然光纖可能不是每個分布式射頻應用的理想解決方案，但正如我們所看到的那樣，零件很容易獲得，并提供許多優點和優勢。