1 / 25

Optický přenosový systém

Optický přenosový systém. Vysílač (zdroj světla) převádí elektrické impulsy na světelné elektroluminiscenční dioda (LED) laserová dioda (dražší) Přenosové médium (vlákno) přenáší světelný paprsek od zdroje k detektoru co nejmenší útlum (ztráty) Přijímač (detektor)

ginger
Download Presentation

Optický přenosový systém

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Optický přenosový systém • Vysílač (zdroj světla) • převádí elektrické impulsy na světelné • elektroluminiscenční dioda (LED) • laserová dioda (dražší) • Přenosové médium (vlákno) • přenáší světelný paprsek od zdroje k detektoru • co nejmenší útlum (ztráty) • Přijímač (detektor) • převádí světelné impulsy na elektrické • fotodioda • fototranzistor

  2. Optický přenosový systém

  3. Optický přenosový systém • Výhody • imunní proti elektromagnetickému rušení • přenášený signál nezkreslen • žádné přeslechy • velmi malý či žádný šum • velmi malý útlum (závisí na homogenitě) • přenos na velké vzdálenosti • opakovače cca po 100 kilometrech • velká šířka pásma • vysoké frekvence - světlo cca 108 MHz • vysoká přenosová rychlost (až 10Gbps) • v Praze páteřní síť CESNETu 1-10Gbps • dnes testování 1Tbps • bezpečnost proti odposlechu • malý průměr • malá hmotnost

  4. Optický přenosový systém • Nevýhody • nároky na montáž • problémy při spojování vláken (především jednovidových) • cena optických rozvodů • především aktivních prvků a konektorů • potřeba školeného instalatéra • špatně se dynamicky mění přijímače

  5. Struktura optického vlákna • Tři vrstvy • jádro (core) optického vlákna • průměr řádově jednotky až desítky m • vyrobeno ze skla či plastu • plášť (cladding) optického vlákna • sklo či plast • jiný index lomu než jádro • plastický obal • plní pouze ochrannou funkci • Na rozhraní vrstev vlákna • úplný odraz paprsku • musí vstupovat pod určitým úhlem • tzv. numerická apertura (viz. fyzika) • Sklo má nízký optický odpor pouze pro tři vlnové délky světla • 850 nm • 1300 nm • 1500 nm

  6. Struktura optického vlákna

  7. Lom a odraz paprsku

  8. Index lomu a vedení paprsku • Dopadá-li světelný paprsek na rozhraní dvou prostředí • část se odráží do původního prostředí • část prochází (láme se) do druhého • poměr mezi oběma částmi • závisí na úhlu dopadu paprsku • při určitém úhlu dopadu => úplný odraz (beze ztrát) • Při úplném odrazu je paprsek veden vláknem • Způsob vedení paprsku vláknem • ovlivněn optickými vlastnostmi vlákna • především indexem lomu na rozhraní jádro-plášť • mění se skokem (s konstantním indexem lomu) • mění se plynule (s proměnným indexem lomu) • Dle způsobu vedení paprsku vláknem • mnohovidová (multimode fiber) • jednovidová (singlemode fiber)

  9. Vedení paprsku vláknem

  10. Rozdělení vláken • 50-100 m • vícevidové vlákno (multi mode) • budí se pomocí LED • oproti jednovidovým kratší vzdálenosti (cca 50 km) • dále se dělí na • s konstantním (stupňovitým) indexem lomu • s proměnným (gradientním) indexem lomu • 3-10 m • jednovidové vlákno (single mode) • úzké jádro - paprsek se šíří jádrem vlákna rovnoběžně • budí se laserem • pro spoje na velké vzdálenosti

  11. Mnohovidová vlákna • Vede více paprsků různých vln. délek • tzv. vidy (modes) • Mnohovidové vlákno s konstantním indexem lomu • homogenní jádro (z hlediska indexu lomu) • index lomu se mění skokem • každá vlnová délka má svoji cestu (vid) • menší šířka pásma => menší přenosová rychlost • rozptylování => větší zkreslení • nejlevnější z optických kabelů • použití - LAN • Mnohovidové vlákno s proměnným indexem lomu • index lomu jádra vlákna se mění plynule • vlákno vidy ohýbá • všechny paprsky se šíří stejně rychle • menší zkreslení • větší šířka pásma • použití – telefonní spoje

  12. Mnohovidová vlákna

  13. Přenos vidů vláknem

  14. Jednovidová vlákna • Vlastnosti • vedou pouze jediný vid (osou vlákna) • bez odrazů • delší vzdálenosti (řádově cca 100 km) • vyžaduje laserovou diodu • Použití • velmi dlouhé telefonní spoje • „jednovidovosti“ se docílí • malým průměrem jádra • srovnatelný s vlnovou délkou vidu • vyšší nároky na montáž (souosost) • malým rozdílem indexu lomu jádra a pláště • paprsek – může „vyletět“ z vlákna (zvláště v ohybech) • omezen poloměr ohybu

  15. Jednovidová vlákna

  16. Srovnání vláken • Výhody mnohavidových vláken • relativně nízká cena • snazší spojování • snazší montáž konektorů • velká numerická apertura • možnost použití LED • Výhody jednovidových vláken • vynikající přenosový výkon • bez zkreslení vidovou disperzí • větší vzdálenost mezi opakovači

  17. Rozměry vláken

  18. Konektory SC

  19. Konektory ST

  20. Kabely ST-SC

  21. Lámačka a svářečka vláken • Lámačka • zachovává kolmost plochy čel vláken • odchylka 0,5° • Svářečka • zajišťuje kolmost při spojování

  22. Lámačka

  23. Lámačka

  24. Svářečka

  25. Svářečka

More Related