DNI OTWARTE NA WYDZIALE ELEKTRONIKI MIKROSYSTEMÓW I FOTONIKI. Wrocław 29 kwietnia 2003

Transkrypt

1 DNI OTWARTE NA WYDZIALE ELEKTRONIKI MIKROSYSTEMÓW I FOTONIKI Wrocław 29 kwietnia 2003

2 Prezentacja pt. Światłowód na wesoło : CO TO JEST? GDZIE SIĘ GO STOSUJE? JAKIE MA WADY, A JAKIE ZALETY?

3 Prezentacja została przygotowana przez studentów V roku specjalności EOT : - Wojciecha Machnika -TomaszaPalamara - Dawida Woźnego oraz Stowarzyszenie Naukowe Studentów Optoelektronika i Mikrosystemy

4 Łączność światłowodowa Wojciech Machnik 2002

5 Człowiek od zawsze potrzebował wymiany informacji pomiędzy przedstawicielami swego gatunku. Bywało z tym różnie... Łączność światłowodowa Wojciech Machnik

6 Początki były trudne. Zanim nauczyliśmy się mówić, wykorzystywaliśmy gesty. Szacunkowa pojemność transmisyjna to około 1 bit/s x 0,1 km.

7 W końcu nauczyliśmy się mówić. To już było coś. Zawrotne 64kb/s x 0,1 km.

8 W przypadku potrzeby przesyłania informacji na większe odległości stosowano różnego typu sygnały optyczne np. znaki dymne, których pojemność transmisyjną szacuje się na około 1 bit/10 s x 50 km.

9 Jakiś czas później ( ) pewien malarz, i jak się miało okazać wynalazca, skonstruował przyrząd, który zrobił karierę na całym świecie. Chodzi tu o telegraf i o Samuela Morse a. Szacunkowa pojemność transmisyjna telegrafu to 5 bit/s x 5000 km.

10 Niedługo potem, bo 1876 roku, Aleksander Graham Bell wynalazł telefon elektryczny. Używamy go do dzisiaj, nawet w tej tradycyjnej, stacjonarnej formie. Niby tylko 64 kb/s, a w zupełności wystarcza. Ludzka rzecz pogadać...

11 Aleksander Bell przeprowadził również próby transmisji informacji za pomocą modulowanego światła słonecznego. Jego fotofon powstał w 1880 roku. Możliwe było przesyłanie sygnału mowy na odległość do 200 m. Jednaki idea łączności optycznej urzeczywistniła się dopiero prawie 100 lat później.

12 Wynalezienie lasera w 1958 roku było przełomowym momentem w historii łączności optycznej, jednak powszechne zastosowanie światła i światłowodów w łączności stało się możliwe w 1970 roku. Równocześnie uczeni z firmy Corning Glass Company opracowali technologię wytwarzania włókien szklanych o wystarczającej tłumienności tj. około 20 db/km.

13 Niskie tłumienie i szerokie pasmo transmisyjne to najważniejsze zalety światłowodów z punktu widzenia telekomunikacji. Współczesne cyfrowe łącza światłowodowe z regeneratorami elektronicznymi posiadają pojemność transmisyjną rzędu kilkudziesięciu Gbit/s x 200 km W połowie 1996 roku firma przepływność rzędu uzyskała ponad 2,6 Tbit/s!!!

14 Światłowód jawi się więc jako bezkonkurencyjne medium transmisyjne, na dalekie i bliskie odległości, dla sygnału cyfrowego oraz analogowego.

15 Światłowodowe łącza wychodzą naprzeciw rosnącemu zapotrzebowaniu na pasma dla potrzeb Internetu i przesyłania danych.

16 Z roku na rok rynek optycznych komponentów dla potrzeb telekomunikacji rośnie. W 2003 roku sięgnąć ma 23 miliardów $. Największa dynamika wzrostu dotyczy systemów naziemnych DWDM i sieci optycznych (ON).

17 Światłowody zatem są i długo jeszcze będą niezastąpionym elementem nowoczesnej telekomunikacji Wszystko wskazuje więc na to, że przyszłość telekomunikacji będzie należeć do światłowodów. Chyba, że ktoś wymyśli coś lepszego... KONIEC

18 I VI II III 10 Przykazań VII światłowodowych VIII IV IX V X Dawid Woźny 2002

19 I. Jam jest światłowód twój, który cię wywiódł ze świata metalu, z wąskiego pasma. Światłowody są zbudowane ze szkła co powoduje że są o wiele lżejsze od metalu np. kabel światłowodowy jest o około 30% lżejszy od kabla miedzianego. Szerokość pasma dla światłowodu o długości 1 km jest większa od 500MHz, podczas gdy dla takiego samego kabla koncentrycznego jest ponad 100 razy węższe.

20 II. Nie będziesz miał łączy innych przede mną. Częstotliwość światła jest rzędu setek GHz mamy więc do czynienia z ogromną pojemnością informacyjną pojedynczego włókna. Szybkość transmisji na dzień dzisiejszy jest ograniczona tylko przez szybkość działania urządzeń optoelektronicznych. Łącza światłowodowe są tańsze w eksploatacji, ponieważ potrzebują mniej energii elektrycznej.

21 III. Nie będziesz zakłócał pracy światłowodów nadaremnie. Światłowody ze względu na charakter zjawiska rozchodzenia się światła są zabezpieczone w naturalny sposób przed interferencją i sprzęganiem się z sąsiednimi włóknami. Włókna są izolatorami więc są niewrażliwe na wszystkie zakłócenia elektromagnetyczne, oraz same nie wprowadzają zakłóceń.

22 IV. Czcij odległość uzyskanej transmisji bez wzmocnienia. Światło jest najszybciej poruszającą się w przyrodzie falą elektromagnetyczną. Światłowody mają małe tłumienie sygnału w nich propagowanego. Można zatem osiągać duże odległości między regeneratorami sygnału ( nawet 200km ).

23 V. Nie niszcz. Kable światłowodowe są giętkie i wytrzymałe. Straty spowodowane przy dużych promieniach zgięcia są pomijalnie małe. Światłowody są odporniejsze od miedzi na korozję spowodowaną przez wodę i inne związki chemiczne. Włókna charakteryzują się małą wrażliwością na zmiany temperatury otoczenia. Istnieje 100% izolacji galwanicznej między końcami, więc nie ma możliwości uszkodzenia jednocześnie nadajnika i detektora.

24 VI. Nie kradnij. Światłowody nie są zbudowane z metalu, więc kradnąc je złodziej nic nie zyska. Wzrost liczby linii światłowodowych oraz wzrost poziomu wiedzy społeczeństwa na temat światłowodów przyczyni się do zmniejszenia strat w telekomunikacji spowodowanych tym procederem.

25 VII. Nie podsłuchuj. Linie światłowodowe zapewniają duże bezpieczeństwo przesyłanych danych. Podsłuch światłowodu jest natychmiast wykrywany, ponieważ spada moc sygnału odbieranego przez odbiornik. Samo podpięcie się do linii światłowodowej bez przerywania transmisji jest trudne.

26 VIII. Nie mów fałszywego świadectwa o zawodności systemów światłowodowych. Żywotność światłowodów wynosi ok. 25 lat, a w zasadzie to dłużej, bo to tej pory pierwsze linie światłowodowe wciąż działają. Kable światłowodowe są odporne na przepięcia i działanie prądu o wysokich amplitudach np: pioruny. Zastosowanie optoelektroniki zwiększa niezawodność całego systemu.

27 IX. Nie pożądaj wymiaru światłowodu przy klasycznych łączach. Wymiary poprzeczne włókna światłowodowego są o wiele mniejsze od łączy miedzianych np: - kabel optotelekomunikacyjny o 144 włóknach ma średnicę 13mm, - kabel telefoniczny zawierający 900 skręconych par ma średnicę 70mm. Ponadto powyższy kabel światłowodowy ma 4.5 razy większą pojemność informacyjną niż kabel telefoniczny.

28 X. Ani prostoty obsługi, która również jego zaletą jest. Sam światłowód jest praktycznie bezobsługowy - może być więc układany w miejscach trudno dostępnych. Podczas pomiarów linii światłowodowych, mierzy się się znacznie mniej parametrów niż w liniach miedzianych. Nie ma problemów z sondami pomiarowymi, specyficznymi dla każdego producenta tradycyjnego okablowania i miernika. W bardzo prosty sposób można zwiększyć pojemność informacyjną pojedynczego włókna.

29 MANIFEST ŚWIATŁOWODOWY Dlaczego stosujemy światłowody? Tomasz Palamar 2002

30 MANIFEST ŚWIATŁOWODOWY

31 1. Ogromna pojemność kanału, wynikająca z szerokiego pasma częstotliwości. 2. Małe straty możliwość przesyłania informacji na znaczne odległości.

32 3. Brak możliwości podsłuchu przesyłanych danych; całkowita niewrażliwość na zakłócenia i przesłuchy.

33 4. Mała waga i wymiary.

34 5. Prostota obsługi.

35 6. Bezpieczeństwo pracy....pod warunkiem zachowania odrobiny rozsądku...

36 7. Duża niezawodność poprawnie zainstalowanych łączy.

37 8. Niski koszt i dostępność surowca. Od 1970 roku, gdy Corning Glass Company wyprodukowała światłowód o stratach < 20 db, utworzono na świecie już blisko 200 mln km kabli światłowodowych.

38 ŚWIATŁOWODY TO JEDYNA SŁUSZNA DROGA KU PRZYSZŁOŚCI

39 Przyszły studencie nie zwlekaj! Miej ambicje! Przyłącz się do NAS!!!

40 W roku 2002 SNS zorganizował : - wyjazd na II Studencką Konferencję Naukową Telekomunikacja w XXI wieku odbywającą się na Politechnice Świętokrzyskiej - wyjazd do fabryki kabli światłowodowych TELEFONIKA w Myślenicach - wyjazd na XIV Międzynarodowe Targi Łączności INTERTELEKOM w Łodzi A w roku 2003 są w planach : - zorganizowanie Międzynarodowych Warsztatów Studenckich Fotonika i Mikrosystemy, czerwiec udział w Dolnośląskim Festiwalu Nauki, wrzesień 2003

41 Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej, zobaczyć więcej, zdobyć nowe doświadczenia i nawiązać kontakty to SNS na Wydziale Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki jest tym czego szukasz!!! Odwiedź nas w internecie :