Оптическая связь. Лекция-1600856923748-конвертирован. Лекция Оптическая и радиосвязь Оптическая связь
 Скачать 60.13 Kb.
|
|
Лекция 3. Оптическая и радиосвязь Оптическая связь Оптическая связь системы оптической связи в передаче сигнала через к удаленному приёмнику. сигнал преобразуется в Принцип заключается оптоволокно Электрический оптический и в таком виде передаётся на расстояние. В приёмном устройстве он обратно переходит в исходную электрическую форму. У волоконно-оптической связи есть множество преимуществ перед другими типами передачи информации, такими как медные жилы и системы радиосвязи.
не проводит электричество и фактически нечувствительно к радиочастотной интерференции.
3. Дисперсия: Импульсы света распространяющиеся в волокне расширяются и тем ограничивают информационную пропускную способность на высоких скоростях передачи или укорачивается её расстояние. 1.2 Строение оптоволокна Оптический волновод это тонкая стеклянная нить, окруженная пластиковым защитным покрытием. Нить оптоволокна состоит из двух частей: внутренняя сердцевина и наружная оболочка. Свет, введенный в стеклянную сердцевину проходит в ней многократно отражаясь от её границы с оболочкой. Строение оптического волокна 1.3 Принципы передачи Луч света вводится в волокно под малым углом α. Возможность оптоволокна принять свет в сердцевину (максимальное приемлемое значение угла) определяется его числовой апертурой (NA) Где α0 — максимальный угол ввода (то есть, предельный угол между осью и углом полного отражения сердцевины), n1 показатель преломления сердцевины и n2; показатель преломления оболочки. Ввод света в оптоволокно Полный приемный конус оптического волокна определяется как 2α0 1.3.1 Распространение света в оптоволокне Распространение луча света в оптическом волокне происходит по закону Снелла-Декарта. Часть света вводится через полный приемный конус оптоволокна. 1.3.1.1 Преломление Явление преломления выражается в изменении угла прохождения луча света через границу двух сред. Если α > α0, то луч полностью преломляется и выходит из сердцевины. n1 sin αi = n2 sin αr Преломление света 1.3.1.2 Отражение Отражение является изменением направления светового луча на границе между двумя средами. В этом случае, световой луч возвращается в сердцевину, из которой он произошел. Если α < α0, то луч отражается и остается в сердцевине. αi = αr Отражение света 1.3.1.3 Принцип распространения Лучи видимой области спектра входит в оптоволокно под разными углами и идут разными путями. Луч, вошедший в центр сердцевины под малым углом пойдёт прямо и по центру волокна. Луч вошедший под большим углом или около края сердечника пойдёт по ломаной и будет проходить по оптоволокну более медленно. Каждый путь, следуя из данного угла и точки паления даст начало моде. Поскольку моды перемещаются вдоль волокна, каждая из них до некоторой степени ослабляется. 1.3.2 Скорость Скорость с которой свет перемещается через среду передачи определяется показателем преломления этой среды. Показатель преломления среды (n) является коэффициентом отношения скорости света в вакууме к скорости света в этой среде. n = c/v Где n является показателем преломления среды передачи, с скорость света в вакууме (2.99792458 · 108 м\с), и v скорость света в среде передачи. Типичные значения n для стекла используемого в качестве оптоволокна лежит между 1.45 и 1.55. Как правило, чем выше показатель преломления, тем меньше скорость в среде передачи. Сравнение скорости прохождения света через различные среды Значения типичного показателя преломления разных производителей и различных типов оптоволокна:
n = 1.468 n = 1.469 в 1625 нм n = 1.471 n = 1.470 в 1550 нм LEAF® нм в 1550 TrueWave® в REACH нм 1310 1.3.3 Пропускная способность Пропускная способность зависит от ширины частотного диапазона, на котором способно работать оптическое волокно. Пропускную способность волокна определяет максимальная информационная емкость канала, который может быть передан вдоль волокна по данному расстоянию. Пропускная способность вырается в МГц o км. В многомодовом оптоволокне пропускная способность, главным образом, ограниченна модовой дисперсией; тогда как такое ограничение отсутствует для одномодовых волокон. Пропускная способность оптической линии в зависимости от типа волокна |