Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Systemy Światłowodowe Seminarium Dyplomowe Nazwa wydziału: IET Nazwa katedry: KT Data prezentacji: 23.11.2012.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Systemy Światłowodowe Seminarium Dyplomowe Nazwa wydziału: IET Nazwa katedry: KT Data prezentacji: 23.11.2012."— Zapis prezentacji:

1 Systemy Światłowodowe Seminarium Dyplomowe Nazwa wydziału: IET Nazwa katedry: KT Data prezentacji:

2 1. Łącza światłowodowe stosowane w sieciach telekomunikacyjnych charakteryzują się: występowaniem zjawisk nieliniowych dla sygnałów optycznych odpowiednio dużej mocy. zjawiska nieliniowe wprowadzają nieproporcjonalne w stosunku do mocy światła zmiany tłumienia światłowodu, przeważnie przy wysokich poziomach mocy optycznej. Nabierają znaczenia w długich światłowodach jednomodowych. występowaniem zjawisk interferencji międzysymbolowych (ISI) występowaniem dyspersji sygnału występowaniem zniekształceń sygnału większą przepustowością niż kable miedziane odpornością na interferencje elektromagnetyczne

3 2. Światłowody wielomodowe stosowane w szybkich sieciach transmisji danych: x są typowymi włóknami światłowodowymi stosowanymi w sieciach telekomunikacyjnych ze względu na ich wyższą wydajność i znacząco niższą cenę w porównaniu z włóknami jednomodowymi. charakteryzują się mniejszą wydajnością niż światłowody jednomodowe jako źródło sygnału mogą korzystać z lasera jak i diody półprzewodnikowej umożliwiają transmisję na mniejszą odległość w porównaniu ze światłowodami jednomodowymi (<5km)

4 3. Wielomodowe światłowody gradientowe (MMF GI – G.651): x nie pozwalają na osiągnięcie zasięgu i szybkości transmisji porównywalnych ze światłowodami jednomodowymi z powodu dyspersji międzymodowej. mogą być użyte w pierwszym i drugim oknie transmisyjnym (860 i 1310 nm) mogą być użyte zarówno do transmisji cyfrowej jak i analogowej posiadają wymiary 50/125 μm to najpopularniejszy typ światłowodu wielomodowego

5 4. Światłowody jednomodowe stosowane w sieciach telekomunikacyjnych: xpozwoliły na zwiększenie szybkości systemów światłowodowych dzięki wyeliminowaniu dyspersji falowodowej. rodzaje dyspersji: - modowa - chromatyczna: a) materiałowa b) falowodowa - polaryzacyjna pozwoliły na zwiększenie szybkości systemów światłowodowych dzięki wyeliminowaniu dyspersji modowej posiadają mniejszą średnicę rdzenia niż światłowody wielomodowe wykorzystują laser półprzewodnikowy jako źródło sygnału

6 5. Klasyczny światłowód jednomodowy G.652 jest: x włóknem, w którym zastosowano domieszkowanie rdzenia pierwiastkami ziem rzadkich w celu wprowadzenia silnego tłumienia modów wyższego rzędu i w konsekwencji ograniczenia propagacji sygnału do wyłącznie modu podstawowego. włóknem, w którym w zakresie długości fal poniżej długości fali odcięcia propaguje się wiele modów włóknem, w którym dla typowych zakresów długości fal sygnał optyczny propaguje zarówno w rdzeniu, jak i w płaszczu włóknem o nieprzesuniętej dyspersji włóknem optymalizowanym dla drugiego okna transmisyjnego (1310 nm)

7 6. Klasyczne światłowody jednomodowe G.652: x zanikają w sieciach telekomunikacyjnych, ponieważ nie współpracują ze wzmacniaczami optycznymi EDFA. posiadają zerową dyspersję dla długości fali bliskiej 1310 nm

8 7. Światłowody z przesuniętą i niezerową charakterystyką dyspersyjną (NZ-DSF – G.655): x zostały specjalnie zaprojektowane w celu ułatwienia implementacji systemów WDM w oknie 1310 nm. zostały specjalnie zaprojektowane w celu ułatwienia implementacji systemów WDM w oknie 1550 nm. łagodzą międzykanałowe efekty nieliniowe w systemach DWDM

9 8. Szacowanie maksymalnego zasięgu łącza optycznego o zadanej przepływności: xw przypadku łącza jednomodowego, musi uwzględnić czas narastania i opadania charakterystyki dyspersji chromatycznej w celu oszacowania opóźnienia różnych składowych sygnału na wejściu fotodiody. musi uwzględnić bilans mocy łącza (moc nadajnika, czułość odbiornika, całkowite tłumienie) musi uwzględniać straty na spawach i złączach

10 9. Zjawisko dyspersji chromatycznej: x jestem jednym ze zjawisk nieliniowych występujących we współczesnych systemach optycznych. zjawiska nieliniowe: - wymuszone rozpraszanie Bruillouina - wymuszone rozpraszanie Ramana - modulacja fazy - mieszanie czterofalowe jest wynikiem zależności własności optycznych ośrodka od długości fali światła składa się z dyspersji materiałowej i falowodowej prowadzi do zniekształcenia sygnału skutkuje poszerzeniem impulsu sygnału

11 10. Zjawisko dyspersji chromatycznej: x jest szkodliwe, ale jego efekty można skompensować poprzez użycie wzmacniaczy Ramana. jest szkodliwe, ale jego efekty można skompensować poprzez użycie włókien kompensujących (DCF) jest szkodliwe, ale jego efekty można skompensować poprzez użycie siatki bragga występuje zarówno w światłowodach wielomodowych jak i jednomodowych skutkuje poszerzeniem impulsu sygnału

12 11. Wzmacniacz optyczny EDFA: x wzmacnia sygnał optyczny bez konwersji do postaci elektrycznej dzięki wykorzystaniu zjawiska mieszania czterofalowego FWM. wzmacnia sygnał optyczny bezpośrednio (bez konwersji do postaci elektrycznej) to wzmacniacz optyczny ze światłowodu domieszkowanego erbem pracuje w trzecim oknie transmisyjnym (długość fali ok nm) stosuje się przy systemach DWDM dalekiego zasięgu

13 12. Wzmacniacze optyczne EDFA: xskutecznie kompensują zjawisko dyspersji chromatycznej dzięki użyciu rozpraszania Ramana na silnie domieszkowanym atomami tellurku odcinku aktywnym wzmacniacza. wprowadzają dodatkowe szumy do systemu (ASE), ich moc można ograniczyć poprzez właściwy dobór mocy lasera pompującego w zależności od mocy sygnałów użytkowników w sieci

14 13. Sieci światłowodowe używające techniki zwielokrotnienia w dziedzinie długości fali WDM: są dostępne w wersji ze znacznie zwiększonym odstępem między nośnymi optycznymi (CWDM) w celu umożliwienia stosowania komponentów niższej jakości (dokładności, stabilności) i tym samym wyraźnego obniżenia ceny systemu. osiągają największe przepustowości ze wszystkich mediów transmisyjnych są szczególnie narażone na występowanie zjawisk nieliniowych (np. zjawisko mieszania czterofalowego FWM) korzystają ze światłowodów jednomodowych (G.655, G.656)

15 14. Zjawiska nieliniowe: x wymuszają stosowanie osprzętu światłowodowego chroniącego włókno przed zbyt małymi kątami zagięcia kabla optycznego. zjawiska nieliniowe: - wymuszone rozpraszanie Bruillouina - wymuszone rozpraszanie Ramana - modulacja fazy - mieszanie czterofalowe pojawiają się w systemach DWDM występują przy dużych mocach sygnałów optycznych prowadzą do interferencji, zniekształceń lub wzrostu tłumienia są tłumione poprzez dyspersję chromatyczną

16 15. Współczesne lasery półprzewodnikowe stosowane w systemach teletransmisyjnych o dużych przepływnościach: stosują modulację zewnętrzną w celu ograniczenia liczby modów wprowadzanych do włókna światłowodowego. - EDFA - Fabry-Perot - DFB - VCSEL posiadają węższe pasmo niż diody LED są wykorzystywane w światłowodach jednomodowych

17 16. Siatka Bragga: x to kilkunastometrowy odcinek włókna światłowodowego wykorzystywany dla wzmacniania sygnałów optycznych w szerokim zakresie długości fal (od około 1535 do około 1550 nm). to segment światłowodu o długości 1-10 mm odbija mody o określonej długości fali przepuszczając pozostałe mody jest wykorzystywana do kompensacji dyspersji chromatycznej jest wykorzystywana w laserach półprzewodnikowych do budowy rezonatora

18 17. Współczesne, powszechnie stosowane optyczne systemy transmisji danych osiągają przepływności sięgające 40 Gbit/s dzięki: wysokiej jakości laserów półprzewodnikowych generujących sygnał optyczny o wąskim widmie. wykorzystaniu techniki multipleksacji długości fali świetlnej – DWDM ograniczeniu oddziaływania zjawisk nieliniowych

19 18. Budowa i oddanie do eksploatacji toru światłowodowego: powinna być prowadzona z zachowaniem dopuszczalnych promieni gięcia kabli i włókien optycznych w celu ograniczenia wzrostu tłumienności sygnału w tych fragmentach toru. powinna obejmować wykonanie pomiarów parametrów tłumienia toru (OTDR) powinna być prowadzona ze szczególną dbałością o brak dostępu wilgoci do wszystkich elementów toru

20 19. Współczesne sieci światłowodowe dalekiego zasięgu powszechnie używają: x techniki przełączania pakietów optycznych OPS – pakietów podobnych od pakietów IP, rutowanych i przełączanych w warstwie optycznej. techniki zwielokrotnienia falowego WDM laserów półprzewodnikowych z wąskim widmem światłowodów jednomodowych (np. G.652, G.655)

21 20. Problemy projektowania i budowy sieci światłowodowych obejmują: x problem wyboru metody kompensacji szumów ASE pochodzących od wzmacniaczy EDFA. ASE – Amplified Spontaneous Emission problem wyboru topologii logicznej i minimalizacji użycia zasobów sieciowych problem wyboru metody kompensacji dyspersji chromatycznej problem rozmieszczenia wzmacniaczy optycznych


Pobierz ppt "Systemy Światłowodowe Seminarium Dyplomowe Nazwa wydziału: IET Nazwa katedry: KT Data prezentacji: 23.11.2012."

Podobne prezentacje


Reklamy Google