1 / 29

SVJETLOVODI

SVJETLOVODI. Izradio: Joško Marasović 0036387903 . Povijesni razvoj. 1790. Claude Chappe - „optički telegraf“ 1880. Alexander Graham Bell - optički telefonski sustav : „Photophone“ 1964. pojava lasera. Povijesni razvoj. 1966. Charles Kao i George Hockham

rufina
Download Presentation

SVJETLOVODI

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. SVJETLOVODI Izradio: Joško Marasović 0036387903 Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  2. Povijesni razvoj • 1790. Claude Chappe - „optički telegraf“ • 1880. Alexander Graham Bell - optički telefonski sustav : „Photophone“ • 1964. pojava lasera Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  3. Povijesni razvoj • 1966. Charles Kao i George Hockham • nečistoća unutar stakla uzrok gušenju • 1000 dB/km  20dB/km • 1970. Donald Keck, Peter Schultz i Robert Maurer • prvo optičko vlakno dužine 100 m • gušenje<20 dB/km Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  4. Povijesni razvoj • Prvi komercijalni svjetlovodi • višemodni 50µm i 62,5µm, 850nm, galij-aluminij-arsenid dioda • 2dB/km, 10km. • 1976. AT&T u Atlanti • dva optička kabela, 7 km, 144 optička vlakna • Druga generacija • indij – galij – arsenid – fosfid,1,3 µm i gradijentni indeks loma • 0,5 dB/km • 1988. prvi prekoatlantski svjetlovod • pojačala za regeneriranje svakih 60 km • jednomodni svjetlovodi boljih svojstva po disperziji i gušenju. • Nova generacija - jednomodni svjetlovodi • koristi zraku valne duljine 1,55µm s gušenjem od 0,2-0,3dB/km Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  5. Povijesni razvoj • 1985. fizičar S.B. Poole • Erbij – optička pojačala • 100 puta veći kapacitet od sistema s elektronskim pojačalima. • 1996. postavljeni novi prekoatlantski svjetlovodi sa optičkim pojačalima Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  6. Fizika u Svjetlovodu • zakon odbijanja (refleksije) svjetlosti α =β • Snelliusov zakon loma (refrakcije) svjetlosti n1*sinα=n2*sin Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  7. Fizika u svjetlovodu Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  8. Svjetlovodi • Podjela s obzirom na različite aspekte: • vrsta materijala od kojih je izrađena jezgra i omotač(plašt) • indeks loma stepeničasti ili gradijentni • broj modova jednomodni i višmodeni • optičkoi prozoru s obzirom na gušenje i valnu duljinu koju koriste za prijenos. Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  9. Višemodni svjetlovod sa stepeničastim indeksom loma(MMF) • Gušenje i vremenska disperzija, do 5km • staklo, plastične mase ili PSC(eng. plastic-clad silica) – plastična masa pojačana s silicijem • 50/125µm – 300 mod • 62,5/125µm – 1100 mod • 50µm na 850nm – 1Gbps na 1km • 62,5µm samo 275m. • niska cijena. Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  10. Jednomodni svjetlovod sa stepeničasim indeksom loma(SMF) • jezgra promjera od 8 do 10µm/125µm • Izrađuju se samo od silicijskog stakla • skupi • povezivanje globalnih mreža • gradijentni ili dvostruki indeksom loma • SMF brzina prijenosa podataka do 50 puta veća od MMF • najkvalitetnija! Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  11. Višemodni svjetlovod sa gradijentnim indeksom loma • indeks loma se mijenja po paraboli • Ograničeni: • viši modovi • prigušenje i disperzija • Promjer jezgre 50, 62,5 i 85µm/125µm • 62,5/125µm najčešće se koristi i najrašireniji Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  12. Jezgra, plašt i zaštitni plašt • Proces izrade kemijski kontroliran proces • jezgra se obično izrađuje s 0,5 – 2% većim indeksom loma od omotača • Treći sloj je drugi omotač koji ne smije biti optički vodljiv • Jezgra i plašt: • oboje od silicijskog, kvarcnog stakla (SiO2) • oboje od višekomponentnog stakla s kovinskim, alkalnim i zemnoalkalnim oksidima • jezgra od kvarcnog stakla, odrazni plašt od PSC • oboje od plastičnih masa – polimera. Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  13. Karakteristike svjetlovoda • Interferencija • Neosjetljivi na: • EMI i RFI • svjetlosnu interferenciju • interferenciju od visokog napona Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  14. Karakteristike svjetlovoda • Gušenje • P(x)=P0exp(-αx) • inherentne nečistoće – apsorpcija svjetlosti • savijanje svjetlovoda – mijenja put zrake • Rayleighevo raspršenje 96% • infracrvena apsorpcija • ultraljubičasta apsorpcija • posljedica vlage OH- molekula  rezonantno gušenje Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  15. Karakteristike svjetlovoda Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  16. Optički prozori Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  17. Karakteristike svjetlovoda • Disperzija • Disperzija materijala – kromatska • Multimodna ili intermodna – nekromatska • Polarizacijska – nekromatska Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  18. Karakteristike svjetlovoda • Nelinearni optički efekti • vlastita modulacija faze(SPM – self – phase modulation ) • križna modulacija faze(XPM – cross – phase modulation) • miješanje 4 vala(FWM – four – wave mixing) • Ramanovo raspršenje (SRS – stimulated Raman scattering) • Brillouinovo(SBS - stimulated Brillouin scattering) • Kerrov efekt. Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  19. ITU-T standardi - preporuke • ITU-T G.651 • višemodni svjetlovod s gradijentnim indeksom loma • 50/125µm • gušenje 0,8dB/km na 1310nm • optimiziran na frekvencijskom pojasu 1310nm, može i na 850nm Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  20. ITU-T standardi - preporuke • ITU-T G.652 • monomodni svjetlovod , 9/125 µm • stepeničastim indeksom loma , 2. i 3. prozor • optimizirano na 1310nm - nulta disperzija • radi i na 1550nm, ali nije optimizirano • Gušenje od 0,3 – 0,4dB/km na 1310nm i od 0,17 – 0,25 dB/km na 1550nm • polarizacijska disperzija<0,1ps/km Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  21. ITU-T standardi - preporuke • ITU-T G.653 • optičko vlakno s pomaknutom disperzijom • namijenjeno je za 3. optički prozor • monomodno sa stepeničastim indeksom loma • nulta disperzija s 2. prozora pomaknuta na 3. prozor • gušenje od 0,19 – 0,25dB/km Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  22. ITU-T standardi - preporuke • ITU-T G.654 • monomodno optičko vlakno s pomaknutom cutoff vrijednošću • velika kromatska disperzija na 1550nm. • ITU-T G.655 • vlakno s pomaknutom non-zero disperzijom Mogu umanjiti nelinearna izobličenja tako da izbacuju nultu disperziju izvan trećeg optičkog prozora • gušenje oko 0,2dB/km i polarizacijska disperzija 0,1ps/km. Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  23. tri osnovna tipa modula klasični žljebasti trakasti Konstrukcija kabela Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  24. Primjer kabela Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  25. Primjer kabela Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  26. Konektori Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  27. Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  28. Zaključak • avioindustrija, kabelska televizija, podmornice, internet • za proizvodnju 100 km vlakna potrebno je samo 2,7 kg stakla • prijenosni sustav od 2,5 Gbit/s = 31.000 istovremenih tel. razgovora • Danas je 80% globalnih računalnih mreža, tj. mreža gdje se promet odvija na velike udaljenosti i 90% telefonije povezano svjetlovodima • Danas brzine 50 Tb/s (50,000 Gb/s) na velike udaljenosti • 0.78 billion tel. poziva • 10e6TV kanala • Nove tehnologije multipleksiranja signala kroz svjetlovod • Cilj dovesti svjetlovode u do razine kućanstva Sustavi za praćenje i vođenje procesa

  29. Literatura • http://www.ciscopress.com • http://eskola.hfd.hr/laseri/paper1/b-d6.htm • Navy Electricity and Electronics Training Series, Module 24 - Introduction to Fiber Optics, NAVEDTRA 14196 • Jim Hayes, Fiber Optics – Technician's Manual, 2th edition • http://dar.ju.edu.jo/mansour/optical/ Sustavi za praćenje i vođenje procesa

More Related