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服務單位 : 明志科技大學電機系
計畫編號 : NSC 100-2622-E-131 -004 -CC3
報告者 : 蔡文星
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Optical fiber has all advantages such as lightweight, wide
bandwidth, low transmission loss and no electromagnetic
interference.
This system mainly uses Subcarrier Multiplexed (SCM)
technique to transmit the wireless signal.
我們提出一個成本低廉且性能優異的「塑膠光纖/微波
傳輸系統」。在我們所提出的架構中，使用1.3μm
VCSEL 雷射搭配外部光源注入技術，來進行50 公尺
的漸變式折射率 (graded index ) 塑膠光纖傳輸。
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現今目前以單模光纖最為廣泛，應用上大多使用在
長距離骨幹網路鋪設上，一般用戶甚少使用，原因
則在於其價格昂貴。
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塑膠光纖 (Plastic Optical Fiber；POF) 於短距離通訊
傳輸深具潛力，更是未來家庭數位化的關鍵技術，
同時也解決光纖通訊最後一哩 (Last Mile) 的問題。
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本研究計畫中，提出的光源為垂直共振腔面射型雷射
(Vertical Cavity Surface Emitting Laser；VCSEL )來取
代RCLED。
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VCSEL 與邊射型雷射或RCLED 產品相較，因具有低
臨界電流 (4mA)、單模式操作、低光束分歧及低半高
寬 (0.5nm)、製程較容易且壽命較長等優點。
家中深藍色的為
塑膠光纖
FTTH 整合塑膠光纖傳輸系統
VCSEL注入之示意圖
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注入鎖模優點如下：
1. 可以有效增加雷射頻寬。
2. 有效抑制雷射雜訊。
3. 可以對訊號失真效應有效抑制。
4. 對於直調式可以抑制其雷射揪頻效應
(laser’s chirp )。
5. 增加雷射頻寬距離積。
6. 能讓訊號光避免受溫度漂移。
整合塑膠光纖與微波光纖的傳輸系統架構
VCSEL雷射二極體頻率響應曲線圖
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本產學計畫以「短距離傳輸」做為發展之重點，所提
出的Radio-over SMF and GI-POF在未來通訊系統之發
展上是相當具有潛力的。
在傳輸介質方面，使用了漸變折射率塑膠光纖
(Graded Index-Plastic Optical Fiber；GIPOF)，
這種光纖相較於一般的塑膠光纖具有較小的模態色散、
有較低的非線性失真，提高的傳輸訊號品質。
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我們使用外部光源注入技術來改善VCSEL 的頻率響應、
擾頻效應、相對雜訊強度以及提昇輸出光功率，並且
同時抑制IMD3、IMD5及EVM，進而改善BER。
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本計畫利用VCSEL來取代商品化的RCLED，相較之下
VCSEL具有較低的臨界電流與較窄的半高寬；在價格
上VCSEL也相較於RCLED相當，在傳輸頻寬與訊號品質
上預計也會比RCLED來的優良。
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傳輸訊號品質方面，也建立了WiMax與智慧型網
路傳輸系統 (Intelligence Transport System ;ITS)整合
平台，給予用戶整合式的服務。
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我們提出的架構，能夠有效降低傳輸系統的建構
成本，並且傳輸品質皆在規範值之上。