Волоконные световоды для связи

Курсова работа

по оптике

на тему:

Волоконн ые световоды для связи

С одержание

Вступление

1. Общие сведения

2. Волоконно-оптические системы связи со спектральным уплотнением каналов

2.1 Источники света

2.2 Оптические усилители

2.3 Волоконные световоды

3. Подводные волоконно-оптические системы связи

4. Новые типы одномодовых волоконних световодов для перспективних линий связи

5. Требования к волоконным световодам для линий связи

5.1 Принципы передачи информации в волоконных световодах

5.2 Основные виды волоконных световодов

5.2.1 Многомодовые волоконные световоды

Многомодовые ступенчатые волоконные световоды

Многомодовые градиентные волоконные световоды

5.2.2 Одномодовые волоконные световоды

6. Значение волоконных световодов для связи

Вывод

Используемая литература

Вступ ление

волоконный световод хроматический дисперсия

Мысль, что в будущем основной средой передачи данных станет волоконная оптика, давно уже стала привычной.

Рынок волоконной оптики находится на подъеме. Подъем этот связан как с бурным развитием телекоммуникаций, где волоконно-оптические кабели повсюду уверенно теснят медные кабели, так и с очередным повышением интереса к волоконной оптике в области решений для локальных сетей. Отрасль стоит на пороге очередного технологического скачка, в результате которого эти решения должны стать еще более доступными для заказчиков.

Волоконные световоды благодаря их специфическим свойствам приобрели широкого распространения в современных системах автоматического контроля и управления разнообразными объектами, процессами и производством.

1. Общие сведения

Волоконный световод представляет собой тонкую кварцевую нить (диаметром около 0,1 мм), по которой за счет полного внутреннего отражения может распространяться свет. Затухания света в волокне очень малы (0,1-1,0 дБ/км) и, поэтому, волоконные световоды активно используются для передачи оптических сигналов на большие расстояния и в широкой полосе частот. Оптический сигнал, распространяясь по кварцевому волоконному световоду, не подвержен электромагнитным наводкам. Это свойство было использовано для создания пассивных волоконно-оптических датчиков, когда интенсивность света, распространяющегося по волоконному световоду, изменяется пропорционально измеряемой величине (температуре, давлению, и т.д.). Однако такой аналоговый оптический сигнал подвержен сильным искажениям из-за дрейфов мощности излучения лазера и случайным затуханиям интенсивности света при изгибах волокна. По этой причине возникла идея использовать частоту в качестве информационного параметра. В этом случае измеряемый параметр изменяет частоту модуляции света, а не его амплитуду и, поэтому, такой сигнал не чувствителен к долговременным дрейфам и кратковременным флуктуациям интенсивности света в волокне.

В качестве преобразователя давления, ускорения, силы и т.д в частоту модуляции света используют механические микрорезонаторы. Чаще всего в качестве микрорезонатора используют микромостик, вытравленный в пластине из кремния и закрепленный с двух сторон. Измеряемое воздействие изменяет механическое напряжение внутри микрорезонатора и, следовательно, резонансную частоту его изгибных колебаний.

Колебания микрорезонатора регистрируются при помощи волоконно-оптического интерферометра, образованного частично отражающей поверхностью микрорезонатора и торцом волоконного световода. При колебаниях микрорезонатора меняется отражающая способность интерферометра и, поэтому, свет, отражённый обратно в волоконный световод, будет промодулирован на частоте колебаний микрорезонатора. По изменению частоты модуляции света, мы можем судить о значении измеряемой величины.

Возбуждение механических колебаний микрорезонатора осуществляется пульсирующим светом из волоконного световода. Микромостик покрыт слоем металла и, поэтому, когда его центральная часть нагревается оптическим излучением из волокна, микромостик изгибается. Колебания микрорезонатора могут возникнуть, если промодулировать свет с частотой, равной примерно частоте собственных колебаний микрорезонатора. Чтобы сигнал интерферометра не накладывался на возбуждающий оптический сигнал, их разносят по длинам волн излучения.

2. Волоконно-оптические системы святи со спектральным уплотнением каналов

Принцип работы таких систем виден на рис. 1. Излучение различных длин волн (в настоящее время, как правило, от независимых источников света), несущее для каждой из них свою информацию, вводится в один волоконный световод с помощью специального устройства - мультиплексора, усиливается оптическим усилителем и распространяется по волоконной линии связи. На выходе линии связи после оптического усилителя излучение разделяется по длинам волн с помощью демультиплексора.

Рис. 1. Принципиальная схема волоконно-оптической системы связи со спектральным уплотнением каналов

Остановимся коротко на некоторых параметрах этих систем. Полная скорость передачи информации:

В = Nb,

где N - число спектральных каналов; b - скорость передачи информации по одному каналу. В настоящее время вели

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать