Презентация на тему: Теория передачи сигналов по волоконно-оптическим каналам связи
Учебный курс R&Mfreenet Теория передачи сигналов по волоконно-оптическим каналам связи Москва, 2007 г
Введение Оптический способ передачи имеет такой же возраст, как и человечество. С незапамятных времен люди обменивались оптическими сообщениями в форме: языка жестов; сигналов, подаваемых с помощью дыма; оптическим телеграфом; Опыты Тендаля (18 век). Той волоконно-оптической технологии, о которой мы знаем сегодня, предшествовали два важных научных открытия: Передача света через оптически прозрачную среду (1870 первые попытки Mister Tyndall, 1970 первое оптическое волокно Corning) Изобретение лазера в 1960
Волоконно-оптическая передача
Принцип волоконно-оптической передачи
Электромагнитные волны
Шкала длин волн используемых в электромагнитной передачи
Длины волн используемых в оптической передаче
Скорость электромагнитных волн
Коэффициент преломления
Преломление
Полное преломление, Критический угол
Полное внутреннее отражение
Изменение направления света в материале
Волоконно-оптический световод
Где все начиналось Где все начиналось
Эти дискретные пути называются модами. Эти дискретные пути называются модами.
Моды выглядят как разные пути (продольный срез) Моды выглядят как разные пути (продольный срез)
Численная апертура
Численная Апертура и характеристики передачи
Причины затуханий в волокне Макроизгибы
Типы профилей коэффициента преломления
Типы профилей коефициента преломления
Многомодовое волокно (Ступенчатый индекс)
Модовая дисперсия (ступенчатный индекс)
Многомодовое волокно (Сглаженный индекс)
Модовая дисперсия в многомодовом волокне
Дисперсия Результатом дисперсии является расширение узкого входного импульса, который распространяется вдоль оптического волокна.
Одномодовое волокно
Волоконно-оптическая теория
Производство ММ волокон
MCVD-процесс
«Схлопка»
Протяжка
И вот, что выходит в результате
Режимы передачи Существует два способа ввести свет в ММ волокно. Их называют режимами передачи. Полный режим Сердцевина волокна полностью освещена (=> все теоретически возможные моды возбуждены). Обычно при использовании LED. Ширина полосы пропускания для волокна измеряется обычно при условии полного режима передачи. Ограниченный режим (напр. Gigabit Ethernet) Сердцевина волокна освещена не полностью (=> не все теоретически возможные моды возбуждены). Обычно при использовании лазерных источников. Обычно полоса пропускания шире при использовании ограниченного режима по сравнению с полным режимом передачи.
Цветовое кодирование волокон Все оптические волокна окрашиваются по определенной цветовой схеме:
Обзор различных покрытий для волокна
Соединения волокон Существуют три 3 способа соединения оптических волокон: Разъемное соединение напр. разъем Квази-разъемное соединение напр. mechanical splice Не разъемное соединение напр. сварное соединение Какой способ использовать зависит от: надежности или требований к соединению требуемой или необходимой гибкости стоимости
Неразъемное соединение Принцип работы Очищенные и сколотые волокна совмещаются друг с другом торцами как можно плотнее в сварочном аппарате (по возможности без горизонтальных или вертикальных смещений). Свариваются. Затем, сварное соединение защищается так называемой гильзой защиты сварного соединения.
Квази-разъемное соединение Принцип работы Два качественно сколотых волокна совмещаются торцами. Для улучшения характеристик место соединения между двумя волокнами заполняется гелем. Рисунок
Разъемное соединение Принцип работы Коннектор / адаптер / коннектор Существует несколько типов соединений, отличающихся способом полировки наконечника и своими параметрами (RL, IL). Это: Плоский контакт Physical Contact (PC) Angled Physical Contact (APC)
Обзор
Технология совмещения – Цилиндрическая гильза
Технология совмещения - Эластичная гильза
Новые технологии совмещения – V-образный канал
Вносимые потери - внутренние
Вносимые потери - Внешние
Вносимые потери - внешние
Зазор между сердцевинами – нет физического контакта
Торцы наконечников – Сферический контакт
Угловой сферический физический контакт
Затухание и мощность
Затухание канала связи
Измерение затухания / принципы
Какой метод использовать? Измерение затухания: всегда при оконечивании кабелей для измерения затухания линка Измерение обратных отражений: когда на линке есть ВО муфты для кабелей длиной более 200 м для сложных линков для обнаружения повреждений
Принцип измерения затухания мощности
Принцип измерения затухания мощности
Принцип измерения затухания мощности
Принцип измерения затухания мощности
Принцип измерения мощности передатчика
Принцип измерения принимаемой мощности
Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)
OTDR измерительная процедура
Типичные и стандартизованные значения затуханий Сварное соединение Типичное: MM: approx. 0.05 dB SM: approx. 0.10 dB В соответствии со стандартом (ISO 11801): MM: 0.3 dB SM: 0.3 dB Разъемное соединение (IL / RL) Типичное : MM: RL: 30 dB IL: approx. 0.3 dB SM RL: 45 dB IL: approx. 0.1 - 0.2 dB В соответствии со стандартом (ISO 11801): MM: RL: 20 dB IL: 0.75 dB SM: RL: 35 dB IL: также как для MM
Вопросы?
