Wyzwania dla sieci optycznej TPSA stawiane przez technikę transmisji 10Gbit/s. Zbigniew Koper, Zenon Drabik L V
|
|
- Dariusz Wiśniewski
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Wyzwania dla sieci optycznej TPSA stawiane przez technikę transmisji 10Gbit/s Wstęp Zbigniew Koper, Zenon Drabik Przez sieć optyczną rozumiemy sieć zbudowaną w oparciu o systemy teletransmisyjne bazujące na kablach światłowodowych i wyposażone w optyczne interfejsy liniowe. Sieć tego typu zaczęto na większą skalę budować w TP S.A. na początku lat dziewięćdziesiątych. Powstały wówczas dwie główne magistrale: północ- południe (NSL) oraz wschód- zachód. W połowie lat dziewięćdziesiątych wybudowano dużą sieć dalekosiężną o długości ok km bazującą na technice SDH. Kolejny etap w rozbudowie sieci dalekosiężnej stanowiło zastosowanie systemów STM-16 pracujących z przepływnościami 2,5Gbit/s i techniki zwielokrotnienia w zakresie długości fali (DWDM). Następny etap stanowić będzie zastosowanie systemów STM-64 pracujących z przepływnościami 10Gbit/s a w dalszej perspektywie systemów STM-256 i przepływności 40Gbit/s. Systemy o większych przepływnościach stosowane będą przy rosnącej liczbie kanałów i wykorzystywaniu nowych pasm optycznych w tym pasma S i pasma L i UL. O ile dotychczasowy rozwój, polegający na zwiększaniu szybkości transmisji i zwiększaniu liczby kanałów optycznych był możliwy przy założeniu typowych charakterystyk światłowodów jednomodowych G.652 o tyle zastosowanie systemów nowej generacji wymagać będzie szczegółowej analizy i weryfikacji istniejących zasobów sieciowych. Podstawowe czynniki ograniczające rozwój sieci wiążą się z parametrami dyspersyjnymi światłowodów dyspersją chromatyczną i dyspersją polaryzacyjną. Artykuł omawia szczegółowo uwarunkowania związane z tymi dwoma czynnikami oraz przedstawia sposoby radzenia sobie z nimi. Przedstawia również wyniki pilotażowych pomiarów PMD wykonanych przez Laboratorium Badawcze OTO Lublin oraz konsekwencje z nich płynące. Dyspersja chromatyczna Określenie dyspersja odnosi się do poszerzenia bądź separacji impulsów sygnału wędrującego w falowodzie, takim jak światłowód. Coraz większe szybkości transmisji pociągają za sobą coraz mniejsze szerokości transmitowanych impulsów oraz coraz wykorzystanie coraz szerszego widma optycznego. Dyspersja chromatyczna światłowodu różnicuje opóźnienia grupowe (czasy przejścia przez określony odcinek światłowodu) poszczególnych składowych widma (długości fali) propagujących przez dany odcinek światłowodu o długości L, co prowadzi do poszerzenia impulsu. Powoduje to rozdział energii pomiędzy sąsiadujące impulsy (szczeliny czasowe poszczególnych bitów), co utrudnia właściwą ich separację na wyjściu. Miarą dyspersji są ps/(nmkm), zatem im dalej impuls biegnie wzdłuż światłowodu, tym większy jest efekt dyspersji. Opóźnienie grupowe po pokonaniu drogi L w światłowodzie zależy od prędkości grupowej danej składowej spektralnej impulsu: gdzie m f g L V g opóźnienie materiałowe związane z zależnością współczynnika załamania światła od długości fali opóźnienie falowodowe związane z profilem współczynnika załamania światła światłowodu m f Dyspersja materiałowa Opóźnienie grupowe materiałowe: gdzie m L dn n [ps] c d
2 Opóźnienie grupowe [ps/km] n c L współczynnik załamania światła długość fali prędkość światła w próżni długość światłowodu Stosując źródło światła o szerokości spektralnej [nm], wystąpi różnica [ps] czasów przejścia poszczególnych składowych widma promieniowania o różnych długościach fal, powodując poszerzenie impulsu wyrażone zależnością: d m [ps] d Znormalizowana wielkość określającą poszerzenie impulsu [ps], przypadającą na jednostkę długości światłowodu L [km] oraz jednostkę szerokości spektralnej źródła [nm] określona zależnością : 1 d m Dm ( ) L L d 2 d n 2 c d jest współczynnikiem dyspersji materiałowej. Poniższe rysunki przedstawiają zależności opóźnienia grupowego materiałowego m i współczynnika dyspersji materiałowej D m dla czystego SiO 2. W rzeczywistych światłowodach występują domieszki tlenków Ge i F, które nieznacznie modyfikują przedstawione wykresach przebiegi ,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 długość fali m] [ Rysunek 1 Opóźnienie grupowe m dla SiO 2
3 dyspersja falowodowa [ps.km -1.nm -1 ] Dyspersja materiałowa [ps.km -1.nm -1 ] dyspersja anomalna dyspersja normalna ,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 długość fali m] [ Rysunek 2 Współczynnik dyspersji materiałowej D m dla SiO 2 Dyspersja falowodowa Przyczyną zjawiska dyspersji falowodowej jest fakt, że rozkład energii niesionej przez mod podstawowy w światłowodzie jednomodowym obejmuje zarówno obszar rdzenia jak i płaszcza. W obszarach tych występują zupełnie różne warunki propagacji - prędkości grupowe oraz dyspersję. Dyspersja falowodowa wyraża się zależnością: gdzie d f n Df ( ) 1 D L d c w D w = f() - współczynnik dyspersji falowodowej Dyspersja falowodowa modu podstawowego LP 01 silnie zależy od kształtu profilu współczynnika załamania. promień rdzenia a[ m] wpółczynnik dyspersji D w Rysunek 3 Zależność dyspersji falowodowej D f = f(v) częstotliwość znormalizowana V Dyspersja chromatyczna Dyspersja chromatyczna jest sumą dyspersji materiałowej i falowodowej:
4 Dyspersja [ps.km -1.nm -1 ] D( ) D m ( ) D ( ) Dyspersja materiałowa przyjmuje wartość zerową dla czystego SiO 2 dla długości fali ok nm. Poprzez domieszkowanie można ją przesuwać w kierunku fal dłuższych w bardzo ograniczonym zakresie. Dyspersja falowodowa zależy od częstotliwości znormalizowanej: V =2aNA/ Gdzie f a NA n 1 n 2 promień rdzenia światłowodu apertura numeryczna światłowodu NA 2 2 n 1 n2 maksymalny współczynnik załamania w rdzeniu światłowodu współczynnik załamania płaszcza światłowodu Dyspersja falowodowa ma znak odwrotny do dyspersji materiałowej i jej wielkość i charakterystykę spektralną można kształtować, w szerokim zakresie, profilem współczynnika załamania światła w światłowodzie dyspersja materiałowa dyspersja całkowita dyspersja falowodowa n 1 n 3 [ m] n 2 Rysunek 4 Przykładowa charakterystyka dyspersyjna światłowodu jednomodowego o przesuniętej charakterystyce dyspersyjnej Dyspersja chromatyczna jest jednym z podstawowych ograniczeń pojemności sieci i zasięgu transmisji. Rosnąca pojemność sieci wiąże się ze zwiększeniem liczby kanałów transmisji w jednym światłowodzie przy jednoczesnym zwiększaniem szybkości transmisji w pojedynczym kanale. Współczesne systemy ze zwielokrotnianiem w dziedzinie długości fali DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) dają możliwość transmisji do 160 kanałów długości fali w jednym światłowodzie z odstępem między kanałami 50GHZ. Systemy takie zapełniają całe pasmo C ( nm) odpowiadające światłowodowym wzmacniaczom domieszkowanych Er EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifiers) zapewniając w każdym kanale przepływność 10 Gb/s. Jeżeli zapewnimy właściwą kompensację dyspersji chromatycznej w każdym kanale i w całym paśmie, wprowadzimy tym samym ograniczenia na zasięg transmisji pomiędzy reperatorami.
5 Tłumienność (db/km) O E S C L U Długość fali (nm) O (original) E (extended) S (short) nm nm nm Rysunek 5 Pasma transmisyjne w światłowodach jednomodowych C (conventional) L (long) U (ultra-long) nm nm nm Przy przepływnościach 40 Gb/s dyspersja chromatyczna stanowi jeszcze poważniejszy problem zwłaszcza w paśmie L ( nm).tradycyjne metody kompensacji dyspersji, często implementowane w nowych sieciach, nie są w stanie zarządzać dyspersją, a więc kształtować charakterystyki dyspersyjnej linii w całym dostępnym paśmie, co jest szczególnie ważne w systemach o dużej liczbie kanałów DWDM. Nie korygują one dyspersji równomiernie, korygują ją jedynie dla określonej długości fali (najczęściej jest to środkowa długość fali dla pasma C, czyli 1550nm), podczas gdy długości fali sąsiadujące będą nadmiernie skompensowane lub niedostatecznie skompensowane. Współczesne kompensatory dyspersji chromatycznej oparte na światłowodowej siatce Bragga - FBG (Fibre Bragg Grating) lub technice modów wyższego rzędu HOM (High Order-Mode technology) pozwalają w szerokim zakresie widmowych kształtować charakterystykę dyspersyjną. Stosując szerokopasmowe zarządzanie dyspersją, linie dalekiego zasięgu mogą gwarantować przepływności powyżej 40 Gb/s przy zachowaniu dużej odległości pomiędzy regeneratorami. Ograniczenia wynikające dyspersji chromatycznej Przyczyny i skutki dyspersji chromatycznej w światłowodach są problemem dobrze poznanym i opracowanym. Każdy propagujący w światłowodzie impuls świetlny zawiera pewien zakres spektralny widma. Jeżeli dyspersja światłowodu jest w tym zakresie dodatnia, wówczas krótsze długości fali będą propagowały szybciej niż dłuższe, co spowodowane jest zależnością prędkości grupowej od długości fali, co prowadzi do poszerzenia propagującego impulsu. Jednostką dyspersji chromatycznej D() jest ps/(nmkm), co określa wyrażoną w ps wielkość poszerzenia impulsu o szerokości spektralnej 1nm, po przebyciu 1km światłowodu. Dyspersja chromatyczna powoduje interferencję międzysymbolową czego rezultatem wzrost elementowej stopy błędu i ograniczenie możliwości odbioru sygnału. W okresie ostatnich kilku lat producenci światłowodów oferują światłowody o obniżonej dyspersji w porównaniu ze standardowym światłowodem jednomodowym SMF (Single Mode Fibre), są to różnego rodzaju światłowody o przesuniętej niezerowej dyspersji NZDSF (Non-Zero Dispersion Shifted Fibres) o wartościach dyspersji w poszczególnych pasmach DWDM oraz o różnych nachyleniach charakterystyki dyspersyjnej S() = ds()/d (Slope). Tabela 1 Wartości dyspersji D) i nachylenia charakterystyki dyspersyjnej S() różnych rodzajów światłowodów jednomodowych Rodzaj światłowodu Typowa dyspersja dla 1550 nm Typowe nachylenie dla 1550 nm Dyspersja w pasmie C nm Dyspersja w pasmie L nm SMF ps/(nm 2 km) 15.9 to 17.8 ps/(nmkm) 18.1 to 21.0 ps/(nmkm)
6 (standardowy) NZDSF (typ 1) NZDSF (typ 2) NZDSF (large effective area) NZDSF (reduced slope) NZDSF (new large effective area) NZDSF (new light fiber) ps/(nmkm) 2.6 ps/(nmkm) ps/(nm 2 km) 1.3 to 3.6 ps/(nmkm) 3.9 to 7.3 ps/(nmkm) 3.5 ps/(nmkm) ps/(nm 2 km) 2.2 to 4.6 ps/(nmkm) 4.8 to 8.2 ps/(nmkm) 3.8 ps/(nmkm) ps/(nm 2 km) 1.8 to 5.3 ps/(nmkm) 5.8 to 10.8 ps/(nmkm) 4.4 ps/(nmkm) ps/(nm 2 km) 3.5 to 5.1 ps/(nmkm) 5.3 to 7.5 ps/(nmkm) 4.2 ps/(nmkm) ps/(nm 2 km) 2.6 to 5.5 ps/(nmkm) 5.9 to 10.1 ps/(nmkm) 8.0 ps/(nmkm) ps/(nm 2 km) 6.8 to 8.9 ps/(nmkm) 9.1 to 12.0 ps/(nmkm) Taka różnorodność parametrów światłowodów pokazuje że nie ma jednego uniwersalnego sposobu kompensacji dyspersji. Dla przykładu światłowody typu NZDSF mają niższą dyspersję niż światłowody standardowe, lecz niektóre z nich posiadają większe nachylenie charakterystyki dyspersyjnej S(), co powoduje że właściwe skompensowanie dyspersji w długich liniach z wykorzystaniem techniki DWDM, staje się problemem krytycznym. W niektórych światłowodach występuje 2, 3-krotna różnica wartości dyspersji dla granicznych długości fali pasma C. Tak więc właściwe zarządzanie dyspersją linii jest procesem jej równoważenia za pomocą dodatniej i ujemnej dyspersji wzdłuż długości linii, w całym interesującym nas zakresie widma tak, aby całkowita wartość dyspersji była bliska zeru lub mieściła się w z góry określonych granicach. Maksymalna dopuszczalna skumulowana wielkość dyspersji chromatycznej przy 1 db marginesie mocy odbiornika jest funkcją szybkości transmisji R dla jednego kanału i długości linii L, wyraża przybliżona zależność DL [ps/(nm] < 10 5 /( R 2 Tabela 2 Tolerancja na dyspersję chromatyczną i ograniczenia transmisji, przy 1 db marginesie mocy ze względu na stopę błędu, dla światłowodu standardowego SMF o dyspersji D(=1550nm)=17 ps/nmkm Szybkość transmisji [Gb/s] 2, Maksymalna dyspersja [ps/nm] Maksymalna długość linii [km] Oznacza to, że sygnały transmitowane z szybkością 2,5 Gb/(s mogą tolerować dyspersję całkowitą do ps/(nm, przy szybkości 10 Gb/(s dopuszczalna dyspersja wyniesie 1000 ps/(nm, zaś przy 40 Gb/(s tylko 60 ps/(nm.
7 L [km] ps/(nm.km) 8 ps/(nm.km) 16 ps/(nm.km) , R [Gb/s] Rysunek 6 Dyspersyjne ograniczenie zasięgu transmisji Kompensacja dyspersji chromatycznej Zarządzanie dyspersją chromatyczna można realizować na wiele różnych sposobów. Odcinki naprzemiennie ułożonych odcinków światłowodów o dyspersji przeciwnych znaków (+D i D) mogą równoważyć dyspersję dla centralnej długości fali pasma transmisji. Ten sposób zarządzania dyspersją znalazł zastosowanie w kablach układanych na dnie morza. Sposób ten stwarza jednak problemy w projektowaniu i budowie takich linii, gdyż charakterystyki dyspersyjne takich światłowodów nie są komplementarne i skrajne kanały DWDM nie będą właściwie skompensowane. Najczęściej stosowana metoda kompensacji dyspersji wykorzystuje konwencjonalny światłowód kompensujący dyspersję DCF (Dispersion Compensation Fibre). Tradycyjny światłowód kompensujący dyspersję posiada dyspersję ps/(nmkm), chociaż najnowsze doniesienia mówią o 170 a nawet 230 ps//(nmkm). Przykładowo kompensator z DCF zawierający 11,1 km ( 1000 ps/nm) tego światłowodu kompensuje 60 km (+1020 ps/nm) standardowego światłowodu SMF. Jedną z cech charakterystycznych światłowodów DCF jest fakt, że mają niemal płaską charakterystykę dyspersyjną w szerokim zakresie widma. Oznacza to, że mogą one skompensować dyspersję chromatyczną dla określonej długości fali, jednak nachylenie charakterystyki dyspersyjnej światłowodu transmisyjnego, spowoduje że kanały odległe ( w dziedzinie długości fali) od długości fali kompensacji mogą być niedostatecznie lub nadmiernie skompensowane.
8 Dyspersja [ps/nm] L [km] 1530 nm 1550 nm 1570 nm 1620 nm Rysunek 7 Przykład nierównomierności kompensacji światłowodu SMF za pomocą światłowodu kompensującego dyspersję DCF Przykładem tego zjawiska może być odcinek 80 km światłowodu jednomodowego NZDSF (typ 1) przeznaczony do transmisji sygnałów NRZ przy przepływności 40 Gb/s. Światłowód ten będzie miał dyspersję ok ps/nm przy długości fali 1550 nm. Kompensator ze światłowodem DCF dobrano tak aby miał dyspersję 210 ps/nm dla 1550 nm. Całkowita dyspersja tak skompensowanej linii będzie bliska zeru. Gdy teraz zmienimy długość fali sygnału np. na 1530 nm, dyspersja światłowodu NZDSF zmieni się do ok ps/nm, podczas gdy dyspersja kompensatora praktycznie nie ulegnie zmianie dla tej długości fali i nadal wynosi ok. 210 ps/nm. W takim przypadku dyspersja całkowita skompensowanej linii będzie wynosiła ok. 105 ps/nm. Jakości transmisji dla długości fali 1530 i 1550 nm będzie nieporównywalna. Istnieje wprawdzie możliwość wytworzenia światłowodu DCF korygującego efekt nachylenia charakterystyki dyspersyjnej światłowodu jednomodowego SMF, ale odbywa się to kosztem zmniejszenia efektywnej powierzchni czynnej światłowodu, a więc jego większej wrażliwości na efekty nieliniowe a tym samym znacznym ograniczeniem mocy transmitowanej. Metody zarządzania dyspersją Omówiona wyżej metoda kompensacji dyspersji ma zastosowanie przy niewielkim całkowitym paśmie spektralnym transmisji. Wraz ze zwiększaniem liczby kanałów DWDM, pojawia się wymaganie na kompensację dyspersji w całym wymaganym paśmie. Podejście takie nosi miano zarządzania dyspersją. Niżej omówiono niektóre z metod zarządzanie dyspersją. Światłowodowa siatka Bragga Jednym ze sposobów kompensacji dyspersji jest wykorzystanie światłowodowej siatki Bragga - FBG (Fibre Bragg Grating). Kompensacja w FBG dokonuje się poprzez zawężenie spektralne sygnału na drogą selektywnych odbić na odpowiednio rozłożonych wzdłuż światłowodu zmianach współczynnika załamania światła w rdzeniu światłowodu stanowiącego FBG. Zmiany współczynnika załamania a zarazem współczynnika odbicia można stosunkowo łatwo wytworzyć w światłowodach domieszkowanych tlenkiem germanu GeO 2, poddanych działaniu promieniowania UV, w skutek interferencji dwóch wiązek lub poprzez naświetlanie światłowodu przez odpowiednią maskę dyfrakcyjną.
9 koherentne wiązki UV prążki interferencyjne I i I t I r rdzeń światłowodu okres b n holograficznie wyindukowana modulacja współczynnika załamania (siatka liniowa) Rysunek 8 Wytwarzanie światłowodowej siatki Bragga. Absorbowany w światłowodzie UV prowadzi do zmianę wiązań chemicznych germanu, co w rezultacie powoduje zmianę współczynnika załamania światła. Zmiany te pozostają trwałe w szkle kwarcowym aż do temperatury 350C. Zmiany te tworzą reflektor będący zarazem pasmowym filtrem długości fali. Reflektor Bragga ma środkową długość fali określoną przez warunek rezonansu Bragga: gdzie B n B 2n długość fali rozpraszanej efektywny współczynnik załamania światłowodu stała siatki Bragga Siatka FBG o danej stałej siatki będzie selektywnie odbijała charakterystyczną dla niej długość fali B, pozostała część widma (pozbawiona odbitej składowej) będzie propagowała w kierunku transmisji. widmo sygnału wejściowego widmo sygnału transmitowanego I t I t I r widmo sygnału odbitego b b Rysunek 9 Zasada działania jednoczęstotliwościowej odbiciowej światłowodowej siatki Bragga na przykładzie sygnału o szerokim widmie W jednym światłowodzie można umieścić wiele siatek Bragga o różnych stałych siatki w interesującym nas zakresie długości fali. Taka siatka pełni dwie funkcje, z jednej strony odbija selektywnie odpowiednie długości fali, z drugiej strony wprowadza określone poprzez odległości poszczególnych siatek, opóźnienia czasowe pomiędzy poszczególnymi składowymi spektralnymi impulsu.
10 impuls szerokopasmowy n 1 n 2 n 3 widmo wyjściowe Rysunek 10 Siatka FBG odbijająca trzy składowe spektralne sygnału W światłowodzie można nanieść siatki Bragga pokrywające cały interesujący nas zakres spektralny, w którym zależności czasowe pomiędzy składowymi spektralnymi określają odległości siatek elementarnych. sy gnał rozmy ty wskutek dy spersji (normalnej) 1 3 sy gnał wejściowy t dy spersja skompensowana 1 3 sy gnał odbity Rysunek 11 Światłowodowa siatka Bragga FBG z tzw. chirpem czyli komprymacją impulsu Liniowe siatki Bragga są używane do wąskopasmowej kompensacji dyspersji, w zakresie spektralnym 1 do 2 nm oraz jako szerokopasmowe kompensatory dyspersji, nawet w zakresie powyżej 40 nm. Światłowodowe liniowe siatki Bragga są bardzo wrażliwe na zmiany temperatur oraz zmiany naprężeń światłowodu. Innym poważnym problemem są tętnienia opóźnienia grupowego, które ujawniają się przy nachylenia charakterystyki dyspersyjnej siatki co skutkuje niewłaściwą kompensacją dyspersji, a przy dyskretnym spektralnym widmie sygnału powoduje przesunięcie w czasie niektórych jego składowych spektralnych - dystorsje sygnału. Szerokopasmowe zarządzanie dyspersją na bazie techniki modów wysokiego rzędu HOM (High Order Mode) Idealna metoda zarządzania dyspersją chromatyczną powinna mieć następującą charakterystykę:
11 Dużą ujemną wartość dyspersji (krótkie odcinki światłowodu kompensującego, o ile elementem kompensującym jest światłowód) Szeroki zakres spektralny kompensacji (40 nm konieczne jest do pokrycia pasma C) Korekcja dyspersji drugiego rzędu (nachylenia charakterystyki dyspersyjnej S()) Niska tłumienność i małe tłumienie wtrącane Brak lub słabe wprowadzanie efektów nieliniowych Brak lub niskie tętnienie dyspersji Działanie niezależne od stanu polaryzacji Łatwość wykonania i spełnienia wymagań Urządzeniem, które ma wiele z wyżej wymienionych cech jest światłowodowy kompensator dyspersji wykorzystujący zjawisko przemiany modów. Metodę określa się jako metodę modu wysokiego rzędu HOM (order mode). [...] Kompensatory wykonywane w technologii HOM posiadają nominalną dyspersję na poziomie 270 ps/nm długości fali 1550 nm i nachylenie charakterystyki w paśmie C równe 5.6 ps/nm 2. Schemat kompensatora dyspersji chromatycznej przedstawia rysunek. [...] Rysunek 12 Inne metody zarządzania dyspersją chromatyczną Istnieje szereg laboratoryjnych metod zarządzania dyspersją, które ze względu na komplikację techniczną funkcjonują jedynie w wersji laboratoryjnej. Jedną z takich metod kompensacji dyspersji w szerokim zakresie spektralnym jest interferometr Macha-Zendera (lub kaskada interferometrów), w którym długości dróg optycznych są precyzyjnie strojone dla każdej długości fali tak, aby na wyjściu uzyskać oczekiwaną charakterystykę dyspersyjną. [...] Dyspersja polaryzacyjna Potencjalnym źródłem poszerzenia impulsów w światłowodach jest ich dwójłomność. Już niewielkie odchylenia kształtu rdzenia światłowodu od symetrii cylindrycznej powodują jego dwójłomność. Dwójłomność światłowodu wynika z tego, że tzw. mod podstawowy HE 11 jest superpozycją dwu ortogonalnie spolaryzowanych modów. Jeśli symetria cylindryczna jest zachowana mody te są zdegenerowane ze względu na stałą propagacji k. Zniesienie symetrii powoduje również zniesienie degeneracji ortogonalnie spolaryzowanych modów czyli zróżnicowanie ich stałych propagacji. Oznacza to, że poruszają się one w z różnymi prędkościami grupowymi. Jeśli do światłowodu dwójłomnego wprowadzimy impuls światła w taki sposób, że wzbudzone zostaną oba ortogonalnie spolaryzowane mody to na wyjściu światłowodu impuls ten ulegnie rozmyciu. Zjawisko rozmycia impulsów światła powodowane dwójłomnością światłowodu nazywamy polaryzacyjną dyspersją modową (po angielsku PMD Polarization-Mode Dispersion). Poszerzenie impulsu propagującego w światłowodzie można ocenić na podstawie tzw. różnicy opóźnień T między dwiema składowymi polaryzacji. Dla światłowodu o długości L różnica opóźnień wyraża się formułą: T L v gx L v gy L 1x 1y L1 gdzie indeksy x i y przypisane są do dwu ortogonalnie spolaryzowanych modów a 1 oznacza dwójłomność światłowodu. Wartość T/L jest miarą polaryzacyjnej dyspersji modowej. Powyższe równanie znajduje bezpośrednie zastosowanie w przypadku tzw. światłowodów o dużej dwójłomności (HB- high birefrigence fiber) cechujących się dużą różnicą stałych propagacji ortogonalnie spolaryzowanych modów i brakiem sprzęgania między modami. W przypadku standardowych światłowodów telekomunikacyjnych charakteryzujących się niewielkimi odchyleniami od symetrii cylindrycznej powyższe równanie nie może być stosowane bezpośrednio ze względu na zjawisko sprzęgania się modów. Sprzęganie się modów związane jest z niewielkimi zmianami dwójłomności wzdłuż
12 światłowodu o charakterze statystycznym. Sprzęganie się modów prowadzi do wyrównywania czasów opóźnienia dwu ortogonalnie spolaryzowanych modów i osłabienia efektu PMD. Dla standardowych światłowodów telekomunikacyjnych stosuje się podaną w pracy [2] formułę: L L T T h 2 1 exp, 1 2 h h gdzie h jest tzw. drogą dekorelacji. Dla światłowodów HB wartość drogi dekorelacji jest nieskończenie duża i wówczas T rośnie liniowo z długością włókna. W przypadku światłowodów telekomunikacyjnych h<<l. Wówczas można operować przybliżeniem: hl D L, T 1 gdzie D p jest tzw. parametrem dyspersji PMD. Polaryzacyjna dyspersja modowa rośnie w funkcji długości włókna dużo wolniej w przypadku standardowych światłowodów telekomunikacyjnych niż w przypadku włókien HB. W wielu zastosowaniach jej wpływ na pracę systemów telekomunikacyjnych można pominąć. Jednak modernizacja systemy DWDM w kierunku przepływności 10Gbit/s w jednym kanale optycznym a zwłaszcza 40 Gbit/s stawia problem dyspersji polaryzacyjnej z całą ostrością. Na szczęście istniejące rozwiązania techniczne pozwalają zmierzyć się z tym problemem. Możliwy jest pomiar dyspersji polaryzacyjnej jak również jej kompensacja. Narzędzia te pozwalają projektantom na ocenę skali tego zjawiska i zastosowanie efektywnych metod opanowania go. Czynniki wpływające na PMD Zdeformowany- owalny kształt rdzenia światłowodu może być związany z wieloma czynnikami o charakterze zewnętrznym i wewnętrznym. Najczęściej występującym czynnikiem wewnętrznym zwiększającym efekt PMD jest proces wytwarzania włókna światłowodowego. Włókna światłowodowe wytwarzane przed rokiem 1996, kiedy zjawisko PMD nie było w ogóle analizowane, charakteryzują się znacząco większymi wartościami PMD niż włókna wytworzone po roku 1996, kiedy to zmieniono technologię wytwarzania światłowodów po to aby zminimalizować zjawisko PMD. Czynniki zewnętrzne związane są z naprężeniami powstającymi w trakcie procesu kablowania włókna, zmianami temperatury lub przemieszczeniami włókna. Również dobowe zmiany temperatury mogą przyczyniać się do zwiększania poziomu PMD, szczególnie w odkrytych odcinkach linii. Dyspersja polaryzacyjna zjawisko kapryśne Zmienność PMD w czasie i jej statystyczny charakter zdecydowanie różni to zjawisko od innych efektów ograniczających transmisję, takich jak dyspersja chromatyczna czy tłumienie. Rozkład zmian PMD mierzonej dla wybranej długości fali w czasie przybiera kształt rozkładu Maxwella. Asymetryczny kształt rozkładu Maxwella i jego długi ogon powodują, że większe niż wartość średnia wartości PMD występują znacznie częściej niż przy rozkładzie symetrycznym. W praktyce oznacza to, że jako maksymalny poziom wartości DGD określających PMD należy przyjąć wartość 3,1 raza większą niż wartość średnia. p 1,0 0,8 wart. graniczna 0,6 0,4 0, ,2 0,4 0,6 Rysunek 13 Statystyczna natura PMD wsp. PMD ps / km
13 W przypadku linii optotelekomunikacyjnych o długości setek kilometrów wartość PMD indywidualnego odcinka włókna staje się mniej istotna. Istotnym parametrem jest natomiast PMD całej linii, powstałej przez złożenie wielu odcinków włókna. Wartość PMD linii składającej się z wielu pojedynczych włókien wyznaczana jest metodą obliczenia wartości średniokwadratowej współczynników PMD poszczególnych włókien. X M gdzie: M- liczba odcinków kabla o jednakowej długości wchodzących w skład linii (dopuszcza się niejednakową długość jeśli średnia długość mniejsza niż 10km) x i współczynnik PMD światłowodu w pojedynczym kablu X M współczynnik PMD linii złożonej z M odcinków kabla Współczynniki PMD włókien wchodzących w skład linii są rozłożone losowo wzdłuż linii. Z drugiej strony współczynniki PMD linii tworzą również rozkład losowy. Zmienność rozkładu losowego linii jest mniejsza niż zmienność indywidualnych włókien ze względu na uśrednianie. M i1 M x 2 i 1,0 0,8 0,6 Rozklad PMD w linii 0,4 0,2 0 Rozklad PMD indywidualnych wókien 0 0,2 0,4 0,6 wsp. PMD ps / km Rysunek 14 Rozkład PMD w indywidualnych światłowodach i w linii składającej się z 20 odcinków światłowodów Rysunek 14 pokazuje jak rozkład współczynników PMD indywidualnych włókien wpływa na rozkład współczynników PMD w linii. Uwzględnianie przy projektowaniu koncepcji LDV (Link Designed Value) pozwala na większą elastyczność w specyfikacjach indywidualnych włókien i bardziej odpowiada rzeczywistej sytuacji występującej w liniach optotelekomunikacyjnych. Tolerancja systemów na zjawisko PMD Ponieważ światło lasera jest spolaryzowane więc bity informacji emitowane przez taki laser są również spolaryzowane. Zestawienie tego z dwójłomnymi właściwościami światłowodu prowadzi do wniosku, że bit informacji poszerza się. Poszerzanie się kolejnych bitów prowadzi do wypełnienia szczeliny miedzy nimi i ich wzajemnego zlewania się. Układ detekcyjny ma wówczas problemy z rozróżnieniem i interpretacją sąsiadujących ze sobą bitów co uwidacznia się poprzez wzrost stopy błędów BER. Wielkość poszerzenia impulsu lub dyspersja rosną wraz z dystansem czyli im dłuższa linia tym szerszy impuls. Im bardziej dwójłomne jest włókno tym szybciej impuls ulegnie dyspersji. Im mniejszy jest odstęp między kolejnymi bitami tym mniejsza jest tolerancja systemu na dyspersję polaryzacyjną. W pewnym zakresie można ograniczyć wpływ efektu PMD przez ograniczenie długości linii lub transmisję z mniejszymi przepływnościami. Rysunek 15 przedstawia jaką tolerancję na dyspersję polaryzacyjną mają współczesne systemy transmisyjne.
14 Długość linii (km) ,5 Gbit/s Gbit/s Gbit/s ,1 0,3 1,0 3,0 10,0 PMD (ps/sqrt(km)) Rysunek 15 Tolerancja systemów na zjawisko PMD Wybór strategii modernizacyjnej Pomiary wykonane w sieciach największych operatorów telekomunikacyjnych oraz pilotażowe pomiary sieci TP S.A., które omówione zostanę w dalszej części artykułu wskazują, że PMD stanie się wkrótce największym problemem w sieciach dalekiego zasięgu. Zebrane na podstawie pomiarów dane wskazują, że przy przeciętnych rozpiętościach linii wynoszących 300km w Europie i 500km w Stanach ok % włókien może osiągać wartości PMD krytyczne dla systemów 10Gbit/s. Tradycyjna metoda rozwiązywania problemu polega na instalowaniu regeneratorów sygnału w połowie rozpiętości odcinka. Regeneratory przywracają właściwy kształt impulsów i zapewniają odpowiedni poziom transmisji, jednak nie jest to rozwiązania najtańsze. W przypadku systemów ze zwielokrotnieniem w zakresie długości fali każdy z kanałów optycznych wymaga niezależnej regeneracji co jeszcze bardziej podnosi koszty całej operacji. Inne rozwiązanie polega na skierowaniu ruchu do włókien o niskiej PMD. Jest to również rozwiązanie dosyć rozsądne i odsuwające problem PMD w czasie. Wcześniej czy później limit włókien spełniających kryteria zostanie jednak wyczerpany. W przypadku starszych kabli należy rozważyć ich wymianę na nowe, zawierające światłowody o doskonalszych właściwościach, spełniające wymagania nowych systemów transmisyjnych. Gruntowne rozwiązanie problemu PMD wydaje się być związane z instalacją kompensatorów dyspersji polaryzacyjnej, które przywracają młodość wysłużonym liniom światłowodowym. Jednak kompensacja dyspersji polaryzacyjnej nie jest zagadnieniem prostym ze względu na statystyczną naturę tego efektu, zmienność w czasie i zmienność wraz z długością fali. Zasada kompensacji sygnału omówiona zostanie w następnym rozdziale. Wybór jednej z metod postępowania przy modernizacji sieci TP S.A. zależy oczywiście nie tylko od aspektów technicznych ale głównie od uwarunkowań ekonomicznych. Kompensacja PMD Jak wspomniano statystyczna natura zjawiska PMD odróżnia je od innych efektów występujących w światłowodach. Przykładowo, dyspersja chromatyczna jest zjawiskiem liniowym i przewidywalnym. Natomiast PMD może jednego dnia mieć niski poziom by po kilku dniach wzrosnąć gwałtownie powodując równie gwałtowny wzrost stopy błędów. Kompensatory dyspersji polaryzacyjnej muszą analizować te fluktuacje i dopasowywać swoje działanie do aktualnej wartości PMD.
15 Ruch światła w światłowodzie ma złożony charakter. Nawet stosunkowo prosty przypadek ruchu płaskiej fali monochromatycznej okazuje się dosyć złożony, jeżeli weźmiemy pod uwagę zmiany stanu polaryzacji. Jedynie w przypadku tzw. światłowodu idealnego, charakteryzującego się symetrią cylindryczną oraz brakiem naprężeń mechanicznych, stan polaryzacji światła w nim propagującego nie zmienia się. W rzeczywistym światłowodzie, gdzie występują zaburzenia symetrii światłowodu oraz naprężenia mechaniczne propagujący sygnał światła rozpada się na dwie wzajemnie prostopadłe składowe, które zaczynają żyć własnym życiem. Dwie płaszczyzny drgań po których poruszają się te dwie składowe zmieniają swoje położenie względem światłowodu w miarę poruszania się sygnału. Ich ruch względem światłowodu można porównać do ruchu wkręcanej śruby. v a b c Rysunek 16 Różne stany polaryzacji światła Jeżeli amplitudy składowych w każdej płaszczyźnie są jednakowe wówczas mówimy o polaryzacji kołowej patrz Rysunek 16a. Jeśli, co zdarza się najczęściej, amplitudy dla różnych płaszczyzn drgań są różne mamy do czynienia z polaryzacją eliptyczną- patrz Rysunek 16c. Skrajny przypadek stanowi sytuacja w której jedna z amplitud drgań ma wartość zerową. Mówimy wówczas o polaryzacji liniowej patrz Rysunek 16b. Kąty i oznaczają kolejno azymut oraz kąt eliptyczności. Azymut to kąt między dużą osią elipsy stanu polaryzacji a osią układu współrzędnych. Kąt eliptyczności wiąże z eliptycznością, czyli ilorazem małej i dużej osi elipsy następująca zależność. b ar ctg a gdzie b i a duża i mała oś elipsy. Eliptyczność, czyli iloraz małej i dużej osi elipsy, zmienia się w miarę ruchu światła w światłowodzie. Zjawisko dyspersji polaryzacyjnej PMD wywoływane jest przez zmianę stanu polaryzacji i związane z nią różnice czasów opóźnienia dwu składowych polaryzacyjnych.
16 Aby właściwie skorygować efekt PMD kompensator polaryzacji musi uwzględniać skomplikowaną naturę sygnału, w tym amplitudy, kąt polaryzacji, wzajemne opóźnienie obu składowych. Uznana metodą obrazowania wszystkich możliwych stanów polaryzacji jest tzw. sfera Poincare. Z polaryzacja prawoskrętna polaryzacja liniowa - 45 polaryzacja liniowa pionowa polaryzacja liniowa pozioma Y X polaryzacja liniowa 45 polaryzacja lewoskrętna Rysunek 17 Sfera Poincare Każdy stan polaryzacji sygnału zawierającego jedną składową reprezentowany jest jako punkt na równiku sfery Poincare. Poruszanie się po równiku jest równoważne obrotowi płaszczyzny polaryzacji z położenia poziomego do pionowego i ponownie do poziomego. Bieguny odpowiadają polaryzacji kołowej, północny prawoskrętnej, południowy lewoskrętnej. Na półkuli północnej mieszczą się stany eliptyczne prawoskrętnie, na południowej eliptyczne lewoskrętne. Na danym południku mieszczą się stany o tym samym azymucie, natomiast na równoleżniku o tej samej eliptyczności. Linia łącząca środek sfery Poincare z powierzchnią wskazuje chwilową wartość wektora PMD sygnału. Sfera Poincare stała się podstawowym narzędziem pozwalającym na ocenę dynamiki zmian PMD oraz opracowanie układów kompensujących efekt PMD. Układ optyczny kompensujący różnicę opóźnień stanów własnych Analizator jakości sygnału Kontroler Rysunek 18 Schemat kompensatora PMD Kompensator dyspersji polaryzacyjnej pracuje w układzie sprzężenia zwrotnego i składa się z trzech podstawowych zespołów: analizatora jakości sygnału, kontrolera oraz układu optycznego, który kompensuje dyspersję polaryzacyjną. Analizator jakości sygnału odszczepia niewielką część światła docierającego do kompensatora, analizuje właściwości dyspersyjne a następnie wysyła informację do kontrolera. Układ kontrolera stanowi serce kompensatora w którym uzyskany sygnał jest przetwarzany i generowany jest algorytm kompensacji. Bazując na sygnale wychodzącym z kontrolera układ optyczny dokonuje kompensacji dyspersji polaryzacyjnej. Najpierw element dwójłomny obracając się dopasowuje się do stanów własnych polaryzacji światłowodu, a następnie następuje kompensacja różnicy opóźnień miedzy dwoma stanami własnymi. Kompensacja realizowana jest przez przyspieszenie składowej wolnej sygnału i zwolnienie składowej szybkiej. Współczesne kompensatory mogą pracować w zakresie do 100ps a częstotliwość próbkowania dochodzi do 500Hz. Oczywiście wnoszą one pewne tłumienie do linii. Może ono sięgać 5 lub 6dB. Kompensacja jest technologią drogą i jeszcze nie do końca technicznie opanowaną. Wydaje się jednak, że w niektórych sytuacjach może stanowić rozwiazanie alternatywne wobec wymiany światłowodów.
17 PMD a sieć optyczna TP S.A. Jeśli brać pod uwagę dyspersję polaryzacyjną PMD jeszcze do niedawna sieć optyczna TP S.A. stanowiła swego rodzaju terra incognita. Można było snuć przypuszczenia co do wielkości tego zjawiska na podstawie informacji dostarczanych przez producentów światłowodów. Należy jednak pamiętać, że jeszcze niedawno PMD nie była przez nich specyfikowana. Dopiero realizowany przez OTO Lublin program pomiarów PMD w wybranych liniach optotelekomunikacyjnych pozwolił ocenić skalę problemu. Realizowany przez OTO projekt przewidywał wykonywanie pomiarów dyspersji polaryzacyjnej (PMD) na wybranych liniach optotelekomunikacyjnych TP S.A. Linie do pomiaru zostały wyznaczone we współpracy z Ośrodkiem Sieci Dalekosiężnej. Lokalizacja wytypowanych linii była zróżnicowana. Część z nich przebiegała wzdłuż linii kolejowych, inne budowane były klasycznie w kanalizacji wtórnej. Niektóre z mierzonych odcinków przekraczały cieki wodne i prowadzone były w przepustach czy też na odkrytych odcinkach wiaduktów i mostach. Wytypowane do pomiaru linie powstawały w różnym czasie, tym samym mierzone światłowody miały zróżnicowaną jakość. Założono, że pomiary PMD będą wykonywane z częstotliwością raz w miesiącu przez okres jednego roku. Miało to zapewnić maksymalną zmienność warunków środowiska i tym samym dać pełny obraz zmienności PMD. numer linii dł. linii [km] liczba mierzonych włókien typ światłowodu OKD G OKD G OKD G OKD G OKD G OKD G OKD G OKD G całkowita długość włókien [km] Tabela 3 Zestawienie informacji o liniach optotelekomunikacyjnych na których wykonywano pomiary PMD. Całkowita długość mierzonych linii wynosiła 340 km, zaś łączna długość zmierzonych włókien wynosiła 1598 km. Uzyskane w trakcie pomiarów wyniki przedstawiono w tabeli 4. nr linii dł. linii (km) włókno nr PMD min PMD max OKD ,085 11, ,951 14, ,32 5,77 6 5,848 7,454 OKD ,904 6, ,958 6,37 5 1,664 2, ,818 4,096 OKD ,113 0, ,155 0, ,107 0, ,246 0, ,106 0, ,086 0,215 OKD ,022 2, ,605 2, ,328 1, ,471 1,839 OKD ,452 0, ,78 1, ,411 1,099
18 Długość linii (km) 6 1,26 1,624 OKD ,104 0, ,134 0, ,078 0, ,102 0,404 OKD ,084 0, ,077 0, ,078 0, ,074 0, ,073 0, ,106 0,245 OKD ,124 0,31 2 0,128 0, ,199 0, ,194 0, ,138 0, ,099 0,208 Tabela 4 Wyniki pomiarów PMD dla dł. fali =1550m. Można wyróżnić dwie wyraźnie różniące się grupy linii: pierwsza z nich charakteryzuje się wyraźnie większymi wartościami PMD. Są to linie OKD-24, OKD-25 oraz OKD-420 oraz w pewnym zakresie linia OKD-417. W drugiej grupie linii zmierzone wartości PMD są wyraźnie niższe. Najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie tak dużego zróżnicowania mierzonych linii wiąże duże wartości PMD z wiekiem linii. Linie pierwszej grupy powstały przed rokiem Stosowane w nich światłowody charakteryzowały się gorszymi geometrycznymi właściwościami niż współczesne włókna. Skutkuje to dużo większymi wartościami PMD. Natomiast linie drugiej grupy budowane były w drugiej połowie lat 90-tych i wykorzystywały światłowody o lepszej geometrii. Stąd średnie wartości PMD są małe. Zasoby sieci optycznej TP S.A. na których wykonano pomiary PMD stanowią niewielką część całkowitych zasobów a jednak ujawniono w nich na tyle duże wartości PMD, że może to stanowić istotny problem przy instalacji systemów nowej generacji. Rysunek 19 pokazuje jak można lokalizować zbadane linie na wykresie tolerancji systemów na PMD. Jak widać wśród badanych linii można znaleźć zarówno linie spełniające wymagania systemów 40Gbit/s jak również takie, które nie spełniają wymagań Gbit/s 2,5 Gbit/s OKD 24/ Gbit/s OKD-421/15 OKD-25/1 3 0,1 0,3 1,0 3,0 10,0 PMD (ps/sqrt(km))
19 Rysunek 19 Ocena mierzonych linii optotelekomunikacyjnych systemów 2,5Gbit/s. Wykonane pomiary mogły odkryć wierzchołek swego rodzaju góry lodowej czyli zasobów sieci, które będą nastręczać problemy w trakcie przyszłych prac modernizacyjnych. Podsumowanie W artykule omówiono dwa podstawowe czynniki stanowiące barierę rozwoju współczesnych sieci optycznych: dyspersji chromatycznej oraz dyspersji polaryzacyjnej. Dyspersja chromatyczna wpływaja na projektowanie i funkcjonowanie systemów transmisyjnych o przepływnościach 10Gb/s i 40 Gb/s. Systemy te wymagają zarządzania dyspersją w szerokim zakresie spektralnym, urządzenia kompensujące powinny wprowadzać do linii możliwie niskie tłumienności, oraz nie powinny wprowadzać efektów nieliniowych lub utrzymywać je na niewielkim poziomie. Przedstawiono przykłady tego typu urządzeń. Drugim z wymienionych czynników jest dyspersja polaryzacyjna. Stawia ona przed operatorem sieci problem wyboru strategii modernizacyjnej. Każdy z możliwych scenariuszy modernizacji musi być jednak poprzedzony systematycznymi badaniami istniejących zasobów. Przedstawiono wyniki wykonywanych przez Laboratorium Badawcze OTO Lublin pomiarów dyspersji polaryzacyjnej w sieci TP S.A. i płynące z tych pomiarów wnioski. Jeden z możliwych scenariuszy pokonywania ograniczeń wynikających z dyspersji polaryzacyjnej wiąże się z instalacją kompensatorów PMD. Omówiono zasadę kompensacji PMD i przedstawiono budowę kompensatora PMD. [...] Literatura 1. FullBand 40 Gb/(s LongHaul Transport Enabled by HighOrderMode Dispersion Management; NFOEC Dispersion-Managed Transmission Lines with Reverse-Dispersion Fiber; Kazunori Mukasa, Ryuichi Sugizaki, Shuhei Hayami and Satoru Ise, Furukawa Review, No Fiber Bragg Gratings and Chromatic Dispersion; Richard L. Lachance1, Yves Painchaud, and Aidan Doyle, Dispersion compensating fibers for non-zero dispersionfibers; Marie Wandel, Poul Kristensen, Torben Veng, Yujun Qian, Quang Le, Lars Grüner-Nielsen Lucent Technologies Denmark, 2001 Optical Society of America 5. Rozwój telekomunikacyjnych sieci optycznych; Krzysztof Perlicki; Przegląd Telekomunikacyjny Nr1/ Rozwój szkieletowej sieci optycznej TP S.A. Tadeusz Zagrobelny, XVI Krajowa Szkoła Optyczna, Zakopane Optyka ośrodków anizotropowych, Florian Ratajczyk, PWN, Fibre optic communication system design guides, Part 3, TR3/CDV IEC 9. Polarisatin Mode Dispersion, Robert J. Whitman, WP4229 Corning White Paper 10. Breaking the PMD barrier at 10-Gbps, Yafo White Paper
2007-10-27. NA = sin Θ = (n rdzenia2 - n płaszcza2 ) 1/2. L[dB] = 10 log 10 (NA 1 /NA 2 )
dr inż. Krzysztof Hodyr Technika Światłowodowa Część 2 Tłumienie i straty w światłowodach Pojęcie dyspersji światłowodów Technika zwielokrotnienia WDM Źródła strat tłumieniowych sprzężenia światłowodu
Bardziej szczegółowoSPECYFIKACJA ZASIĘGU POŁĄCZEŃ OPTYCZNYCH
Lublin 06.07.2007 r. SPECYFIKACJA ZASIĘGU POŁĄCZEŃ OPTYCZNYCH URZĄDZEŃ BITSTREAM Copyright 2007 BITSTREAM 06.07.2007 1/8 SPIS TREŚCI 1. Wstęp... 2. Moc nadajnika optycznego... 3. Długość fali optycznej...
Bardziej szczegółowoDyspersja światłowodów Kompensacja i pomiary
Dyspersja światłowodów Kompensacja i pomiary Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie chronione jest prawem autorskim. Wykorzystanie niekomercyjne dozwolone pod warunkiem
Bardziej szczegółowoIV. Transmisja. /~bezet
Światłowody IV. Transmisja BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet 1. Tłumienność 10 7 10 6 Tłumienność [db/km] 10 5 10 4 10 3 10 2 10 SiO 2 Tłumienność szkła w latach (za A.
Bardziej szczegółowoŚwiatłowody telekomunikacyjne
Światłowody telekomunikacyjne Parametry i charakteryzacja światłowodów Kolejny wykład będzie poświęcony metodom pomiarowym Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie
Bardziej szczegółowoIII. Opis falowy. /~bezet
Światłowody III. Opis falowy BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet Równanie falowe w próżni Teoria falowa Równanie Helmholtza Równanie bezdyspersyjne fali płaskiej, rozchodzącej
Bardziej szczegółowoPomiar tłumienności światłowodów włóknistych
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 4 Pomiar tłumienności światłowodów włóknistych Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z parametrem tłumienności światłowodów oraz ze sposobem jego pomiaru Badane elementy:
Bardziej szczegółowoOptotelekomunikacja. dr inż. Piotr Stępczak 1
Optotelekomunikacja dr inż. Piotr Stępczak 1 dr inż. Piotr Stępczak Falowa natura światła () ( ) () ( ) z t j jm z z z t j jm z z e e r H H e e r E E β ω β ω Θ ± Θ ± 1 0 0 1 0 1 1 zatem 0 n n n n gr λ
Bardziej szczegółowoAutokoherentny pomiar widma laserów półprzewodnikowych. autorzy: Łukasz Długosz Jacek Konieczny
Autokoherentny pomiar widma laserów półprzewodnikowych autorzy: Łukasz Długosz Jacek Konieczny Systemy koherentne wstęp Systemy transmisji światłowodowej wykorzystujące podczas procesu transmisji światło
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 2. Badanie apertury numerycznej światłowodów
Laboratorium techniki światłowodowej Ćwiczenie 2. Badanie apertury numerycznej światłowodów Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wprowadzenie Światłowody
Bardziej szczegółowoWzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW
Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW REGENERATOR konwertuje sygnał optyczny na elektryczny, wzmacnia sygnał elektryczny, a następnie konwertuje wzmocniony sygnał elektryczny z powrotem na sygnał optyczny
Bardziej szczegółowoOPTOTELEKOMUNIKACJA. dr inż. Piotr Stępczak 1
OPTOTELEKOMUNIKACJA dr inż. Piotr Stępczak 1 Falowa natura światła E H z z ( ) ± jmθ j( ωt βz ) r e e k = E o n 1 z LP 01 = H z ( ) ± jmθ j( ωt βz ) r e e LP 11 k o V = 2πa λ 2π ω = = o λ c λ 0 lim ω ω
Bardziej szczegółowoZjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej.
1. Uproszczony schemat bezstratnej (R = 0) linii przesyłowej sygnałów cyfrowych. Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: odbicie fali na końcu linii; tłumienie fali; zniekształcenie fali;
Bardziej szczegółowoWYBRANE ASPEKTY DOBORU WŁÓKIEN DLA SYSTEMÓW ŚWIATŁOWODOWYCH ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM DYSPERSJI CHROMATYCZNEJ
Jan Lamperski Zbigniew Szymański Jakub Lamparski * Politechnika Poznańska Instytut Elektroniki i Telekomunikacji ul. Piotrpwo 3A, 60-965 Poznań student IET, PP jlamper@et.put.poznan.pl zszyman@et.put.poznan.pl
Bardziej szczegółowoŚwiatłowody. Telekomunikacja światłowodowa
Światłowody Telekomunikacja światłowodowa Cechy transmisji światłowodowej Tłumiennośd światłowodu (około 0,20dB/km) Przepustowośd nawet 6,875 Tb/s (2000 r.) Standardy - 10/20/40 Gb/s Odpornośd na działanie
Bardziej szczegółowoOptyka Ośrodków Anizotropowych. Wykład wstępny
Optyka Ośrodków Anizotropowych Wykład wstępny Cel kursu Zapoznanie z podstawami fizycznymi w optyce polaryzacyjnej. Jak zachowuje się fala elektromagnetyczna w ośrodku materialnym? Omówienie zastosowania
Bardziej szczegółowoWłaściwości transmisyjne
Właściwości transmisyjne Straty (tłumienność) Tłumienność np. szkła technicznego: około 1000 db/km, szkło czyszczone 300 db/km Do 1967 r. tłumienność ok. 1000 db/km. Problem Na wyjściu światłowodu chcemy
Bardziej szczegółowoOptotelekomunikacja 1
Optotelekomunikacja 1 Zwielokrotnienie optyczne zwielokrotnienie falowe WDM Wave Division Multiplexing zwielokrotnienie czasowe OTDM Optical Time Division Multiplexing 2 WDM multiplekser demultiplekser
Bardziej szczegółowoPropagacja światła we włóknie obserwacja pól modowych.
Propagacja światła we włóknie obserwacja pól modowych. Przy pomocy optyki geometrycznej łatwo można przedstawić efekty propagacji światła tylko w ośrodku nieograniczonym. Nie ukazuje ona jednak interesujących
Bardziej szczegółowoCharakteryzacja telekomunikacyjnego łącza światłowodowego
Charakteryzacja telekomunikacyjnego łącza światłowodowego Szybkości transmisji współczesnych łączy światłowodowych STM 4 622 Mbps STM 16 2 488 Mbps STM 64 9 953 Mbps Rekomendacje w stadium opracowania
Bardziej szczegółowoEUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2013/2014. Zadania z teleinformatyki na zawody III stopnia
EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2013/2014 Zadania z teleinformatyki na zawody III stopnia Lp. Zadanie 1. Dla wzmacniacza mikrofalowego o wzmocnieniu
Bardziej szczegółowoWprowadzenie do światłowodowych systemów WDM
Wprowadzenie do światłowodowych systemów WDM WDM Wavelength Division Multiplexing CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Współczesny światłowodowy system
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 5. Badanie wpływu periodycznych zgięd na tłumiennośd światłowodu
Laboratorium techniki światłowodowej Ćwiczenie 5. Badanie wpływu periodycznych zgięd na tłumiennośd Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wprowadzenie
Bardziej szczegółowoLaboratorium Fotoniki
Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Fotoniki Obrazowej i Mikrofalowej Laboratorium Fotoniki Badanie zjawiska dyspersji w łączach światłowodowych Prowadzący: dr inż.
Bardziej szczegółowoPołączenia spawane światłowodów przystosowanych do multipleksacji falowej WDM
A-8/10.01 Marek Ratuszek, Jacek Majewski, Zbigniew Zakrzewski, Józef Zalewski, Zdzisław Drzycimski Instytut Telekomunikacji ATR Bydgoszcz Połączenia spawane światłowodów przystosowanych do multipleksacji
Bardziej szczegółowoZjawiska nieliniowe w światłowodach Wykład 8 SMK Na podstawie: J. Siuzdak, Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej
Zjawiska nieliniowe w światłowodach Wykład 8 SMK Na podstawie: J. Siuzdak, Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej Dla dużych mocy świetlnych dochodzi do nieliniowego oddziaływania pomiędzy
Bardziej szczegółowoMetody Optyczne w Technice. Wykład 8 Polarymetria
Metody Optyczne w Technice Wykład 8 Polarymetria Fala elektromagnetyczna div D div B 0 D E rot rot E H B t D t J B J H E Fala elektromagnetyczna 2 2 E H 2 t 2 E 2 t H 2 v n 1 0 0 c n 0 Fala elektromagnetyczna
Bardziej szczegółowoCHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER
CHARATERYSTYA WIĄZI GENEROWANEJ PRZEZ LASER ształt wiązki lasera i jej widmo są rezultatem interferencji promieniowania we wnęce rezonansowej. W wyniku tego procesu powstają charakterystyczne rozkłady
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia
Laboratorium techniki światłowodowej Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wprowadzenie
Bardziej szczegółowo2. Światłowody. 2. TELEKOMUNIKACJA OPTOFALOWA: Światłowody Strona 1
TELEKOMUNIKACJA OPTOFALOWA. Światłowody Spis treści:.1. Wprowadzenie... Światłowody wielo- i jednomodowe..3. Tłumienie światłowodów..4. Dyspersja światłowodów..5. Pobudzanie i łączenie światłowodów..6.
Bardziej szczegółowoPomiary parametrów telekomunikacyjnych światłowodów jednomodowych. Na poprzednim wykładzie przedstawiono podstawowe parametry światłowodów
Pomiary parametrów telekomunikacyjnych światłowodów jednomodowych Na poprzednim wykładzie przedstawiono podstawowe parametry światłowodów Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze
Bardziej szczegółowoPomiary w instalacjach światłowodowych.
Pomiary w instalacjach światłowodowych. Pomiary metodą transmisyjną Pomiary tłumienności metodą transmisyjną Cel pomiaru: Określenie całkowitego tłumienia linii światłowodowej Przyrządy pomiarowe: źródło
Bardziej szczegółowoUniwersytet Warszawski Wydział Fizyki. Światłowody
Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki Marcin Polkowski 251328 Światłowody Pracownia Fizyczna dla Zaawansowanych ćwiczenie L6 w zakresie Optyki Streszczenie Celem wykonanego na Pracowni Fizycznej dla Zaawansowanych
Bardziej szczegółowoProblemy spawania telekomunikacyjnych jednomodowych włókien światłowodowych stosowanych w Polsce i pochodzących od różnych producentów
C8.12 Marek Ratuszek, Zbigniew Zakrzewski, Jacek Majewski, Józef Zalewski Instytut Telekomunikacji ATR w Bydgoszczy, Bydgoszcz Problemy spawania telekomunikacyjnych jednomodowych włókien światłowodowych
Bardziej szczegółowoWykład 12: prowadzenie światła
Fotonika Wykład 12: prowadzenie światła Plan: Mechanizmy prowadzenia światła Mechanizmy oparte na odbiciu całkowite wewnętrzne odbicie, odbicie od ośrodków przewodzących, fotoniczna przerwa wzbroniona
Bardziej szczegółowoSystemy transmisji o bardzo dużych zasięgach i przepływnościach Wykład 19 SMK
Systemy transmisji o bardzo dużych zasięgach i przepływnościach Wykład 19 SMK Literatura: J. Siuzdak, Wstęp do telekomunikacji światłowodowej, WKŁ W-wa 1999 W nowoczesnych systemach transmisji (transoceanicznych)
Bardziej szczegółowoPL B1. Sposób i układ do modyfikacji widma sygnału ultraszerokopasmowego radia impulsowego. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL
PL 219313 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 219313 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 391153 (51) Int.Cl. H04B 7/00 (2006.01) H04B 7/005 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej
Bardziej szczegółowoBADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA
Celem ćwiczenia jest: BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA 1. poznanie podstawowych właściwości interferometru z podziałem czoła fali w oświetleniu monochromatycznym i świetle białym, 2. demonstracja możliwości
Bardziej szczegółowoTechnika falo- i światłowodowa
Technika falo- i światłowodowa Falowody elementy planarne (płytki, paski) Światłowody elementy cylindryczne (włókna światłowodowe) płytkowy paskowy włókno optyczne Rdzeń o wyższym współczynniku załamania
Bardziej szczegółowoINTERFERENCJA WIELOPROMIENIOWA
INTERFERENCJA WIELOPROMIENIOWA prof. dr hab. inż. Krzysztof Patorski W tej części wykładu rozważymy przypadek koherentnej superpozycji większej liczby wiązek niż dwie. Najważniejszym interferometrem wielowiązkowym
Bardziej szczegółowoLaboratorium Telewizji Cyfrowej
Laboratorium Telewizji Cyfrowej Badanie wybranych elementów sieci TV kablowej Jarosław Marek Gliwiński Robert Sadowski Przemysław Szczerbicki Paweł Urbanek 14 maja 2009 1 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia
Bardziej szczegółowoUMO-2011/01/B/ST7/06234
Załącznik nr 9 do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego Szybka nieliniowość fotorefrakcyjna w światłowodach półprzewodnikowych do zastosowań w elementach optoelektroniki zintegrowanej
Bardziej szczegółowo2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH
1. WSTĘP Radiofonię cyfrową cechują strumienie danych o dużych przepływnościach danych. Do przesyłania strumienia danych o dużych przepływnościach stosuje się transmisję z wykorzystaniem wielu sygnałów
Bardziej szczegółowoPL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 01/18. SŁAWOMIR CIĘSZCZYK, Chodel, PL PIOTR KISAŁA, Lublin, PL
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 230198 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 420259 (51) Int.Cl. G01N 21/00 (2006.01) G01B 11/00 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22)
Bardziej szczegółowoMetody Obliczeniowe Mikrooptyki i Fotoniki
Metody Obliczeniowe Mikrooptyki i Fotoniki Kod USOS: 1103-4Fot4 Wykład (30h): R. Kotyński Wtorki 9:15-11:00, s.1.38 lub B4.17(ul. Pasteura 5) Ćwiczenia (45h): Wtorki, w godz. 14.15-16.30, s.1.7 lub B4.17
Bardziej szczegółowoSolitony i zjawiska nieliniowe we włóknach optycznych
Solitony i zjawiska nieliniowe we włóknach optycznych Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie chronione jest prawem autorskim. Wykorzystanie niekomercyjne dozwolone
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT
Laboratorium techniki laserowej Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1.Wstęp Rozwój techniki optoelektronicznej spowodował poszukiwania nowych materiałów
Bardziej szczegółowoTypowe parametry włókna MMF-SI
Techniki światłowodowe Standardy telekomunikacyjnych włókien światłowodowych Zbigniew Zakrzewski ver.1.0 N W 1 Typowe parametry włókna MMF-SI Parametr Wartość Średnica rdzenia 50 400 µm Średnica płaszcza
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.2.
Wykład 17: Optyka falowa cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Interferencja w cienkich warstwach Załamanie
Bardziej szczegółowohttp://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet
IV. Światłowody BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet Literatura 2 3 Historia i uwarunkowania Podstawowe elementy: 1. Rozwój techniki laserowej (lasery półprzewodnikowe, modulacja,
Bardziej szczegółowoŚwiatłowody przystosowane do WDM i ich rozwój
Marek Ratuszek, Zbigniew Zakrzewski, Jacek Majewski, Małgorzata Ratuszek Instytut Telekomunikacji Akademia Techniczno-Rolnicza, Bydgoszcz Światłowody przystosowane do WDM i ich rozwój Przedstawiono wpływ
Bardziej szczegółowoOPTYKA FALOWA. W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę
OPTYKA FALOWA W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę falową. W roku 8 Thomas Young wykonał doświadczenie, które pozwoliło wyznaczyć długość fali światła.
Bardziej szczegółowoLASERY I ICH ZASTOSOWANIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 3 Temat: Efekt magnetooptyczny 5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą modulowania zmiany polaryzacji światła oraz
Bardziej szczegółowoDominik Kaniszewski Sebastian Gajos. Wyznaczenie parametrów geometrycznych światłowodu. Określenie wpływu deformacji światłowodu na transmisję.
Ćwiczenie Numer 88 27 05 2004 r. 1 WYZNACZANIE PARAMETRÓW : GEOMETRYCZNYCH I OPTYCZNYCH ŚWIATŁOWODÓW Dominik Kaniszewski Sebastian Gajos II - Rok studiów dziennych Kierunek : Fizyka ; gr. I CEL ĆWICZENIA
Bardziej szczegółowoWpływ dyspersji polaryzacyjnej na parametry transmisyjne światłowodów
Marek Ratuszek, Zbigniew Zakrzewski, Jacek Majewski Instytut Telekomunikacji Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy Marian Wronikowski Elektrim Kable S.A. Oddział Fabryka Kabli Ożarów Wpływ dyspersji
Bardziej szczegółowoZarządzanie dyspersją
Politechnika Poznańska Instytut Elektroniki i Telekomunikacji Zarządzanie dyspersją Autor: Promotor: Koreferent: Tomasz Mielnicki dr inż. Zbigniew Szymański prof. dr hab. inż. Zdzisław Kachlicki Poznań
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej
LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie metody
Bardziej szczegółowoKOREKCJA BŁĘDÓW W REFLEKTOMETRYCZNYCH POMIARACH DŁUGOŚCI ODCINKÓW SPAWANYCH TELEKOMUNIKACYJNYCH ŚWIATŁOWODÓW JEDNOMODOWYCH
KOREKCJA BŁĘDÓW W REFLEKTOMETRYCZNYCH POMIARACH DŁUGOŚCI ODCINKÓW SPAWANYCH TELEKOMUNIKACYJNYCH ŚWIATŁOWODÓW JEDNOMODOWYCH dr inż. Marek Ratuszek, mgr inż. Zbigniew Zakrzewski, mgr inż. Jacek Majewski,
Bardziej szczegółowoPodstawy prowadzenia światła we włóknach oraz ich budowa. Light-Guiding Fundamentals and Fiber Design
Podstawy prowadzenia światła we włóknach oraz ich budowa Light-Guiding Fundamentals and Fiber Design Rozchodzenie się liniowo-spolaryzowanego światła w światłowodzie Robocza definicja długości fali odcięcia
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 3,4. Analiza widmowa sygnałów czasowych: sinus, trójkąt, prostokąt, szum biały i szum różowy
Ćwiczenie 3,4. Analiza widmowa sygnałów czasowych: sinus, trójkąt, prostokąt, szum biały i szum różowy Grupa: wtorek 18:3 Tomasz Niedziela I. CZĘŚĆ ĆWICZENIA 1. Cel i przebieg ćwiczenia. Celem ćwiczenia
Bardziej szczegółowoWspółczynnik załamania Całkowite wewnętrzne odbicie Co to jest światłowód i jak działa? Materiały na światłowody Zjawiska zachodzące w światłowodach
Współczynnik załamania Całkowite wewnętrzne odbicie Co to jest światłowód i jak działa? Materiały na światłowody Zjawiska zachodzące w światłowodach i ich pomiary Światłowody specjalne Podsumowanie 18/11/2010
Bardziej szczegółowoŹródło światła λ = 850 nm λ = 1300 nm. Miernik. mocy optycznej. Badany odcinek światłowodu MM lub SM
Sieci i instalacje z tworzyw sztucznych 2005 Wojciech BŁAŻEJEWSKI*, Paweł GĄSIOR*, Anna SANKOWSKA** *Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska **Wydział Elektroniki, Fotoniki
Bardziej szczegółowoSystemy i Sieci Radiowe
Systemy i Sieci Radiowe Wykład 4 Media transmisyjne część Program wykładu Widmo sygnałów w. cz. Modele i tryby propagacji Anteny Charakterystyka kanału radiowego zjawiska propagacyjne 1 Transmisja radiowa
Bardziej szczegółowoWykład 2: Wprowadzenie do techniki światłowodowej
Sieci optoelektroniczne Wykład 2: Wprowadzenie do techniki światłowodowej Światłowód - definicja Jest to medium transmisyjne stanowiące czyste szklane włókno kwarcowe, otoczone nieprzezroczystym płaszczem
Bardziej szczegółowoVI. Elementy techniki, lasery
Światłowody VI. Elementy techniki, lasery BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet a) Sprzęgacze czołowe 1. Sprzęgacze światłowodowe (czołowe, boczne, stałe, rozłączalne) Złącza,
Bardziej szczegółowoPOMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ
ĆWICZENIE O9 POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ ŚWIATŁOWODU KATEDRA FIZYKI 1 Wstęp Prawa optyki geometrycznej W optyce geometrycznej, rozpatrując rozchodzenie się fal świetlnych przyjmuje się pewne założenia
Bardziej szczegółowoFIZYKA LASERÓW XIII. Zastosowania laserów
FIZYKA LASERÓW XIII. Zastosowania laserów 1. Grzebień optyczny Częstość światła widzialnego Sekunda to Problemy dokładności pomiaru częstotliwości optycznych Grzebień optyczny linijka częstotliwości Laser
Bardziej szczegółowoGWIEZDNE INTERFEROMETRY MICHELSONA I ANDERSONA
GWIEZNE INTERFEROMETRY MICHELSONA I ANERSONA Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zestawienie i demonstracja modelu gwiezdnego interferometru Andersona oraz laboratoryjny pomiar wymiaru sztucznej gwiazdy.
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej
Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej 1. Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wstęp Pomiar profilu wiązki
Bardziej szczegółowoWzmacniacze optyczne
Wzmacniacze optyczne Wzmocnienie sygnału optycznego bez konwersji na sygnał elektryczny. Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie chronione jest prawem autorskim.
Bardziej szczegółowoPodstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz
Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 9, 08.2.207 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Radosław Łapkiewicz Wykład 8 - przypomnienie
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.1.
Wykład 17: Optyka falowa cz.1. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza
Bardziej szczegółowoParametry elektryczne anteny GigaSektor PRO BOX 17/90 HV w odniesieniu do innych rozwiązań dostępnych obecnie na rynku.
Parametry elektryczne anteny GigaSektor PRO BOX 17/9 HV w odniesieniu do innych Korzystając ze wsparcia programu de minimis, na podstawie umowy zawartej z Politechniką Gdańską, wykonano w komorze bezechowej
Bardziej szczegółowoPL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 18/15. HANNA STAWSKA, Wrocław, PL ELŻBIETA BEREŚ-PAWLIK, Wrocław, PL
PL 224674 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 224674 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 409674 (51) Int.Cl. G02B 6/02 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia:
Bardziej szczegółowoPomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła
Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego
Bardziej szczegółowoTechnologia elementów optycznych
Technologia elementów optycznych dr inż. Michał Józwik pokój 507a jozwik@mchtr.pw.edu.pl Część 5 rysunek elementu optycznego Polskie Normy PN-ISO 10110-1:1999 Optyka i przyrządy optyczne -- Przygotowywanie
Bardziej szczegółowoRozkład materiału z przedmiotu: Przetwarzanie i obróbka sygnałów
Rozkład materiału z przedmiotu: Przetwarzanie i obróbka sygnałów Dla klasy 3 i 4 technikum 1. Klasa 3 34 tyg. x 3 godz. = 102 godz. Szczegółowy rozkład materiału: I. Definicje sygnału: 1. Interpretacja
Bardziej szczegółowoNormy i wymagania OPTOTELEKOMUNIKACJA. dr inż. Piotr Stępczak 1
Normy i wymagania OPTOTELEKOMUNIKACJA dr inż. Piotr Stępczak 1 Normy i wymagania Organizacje wyznaczające standardy International Electrotechnical Commission (IEC) Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 3. Badanie wpływu makrozagięć światłowodów na ich tłumienie.
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 3 Badanie wpływu makrozagięć światłowodów na ich tłumienie. Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z wpływem mikro- i makrozgięć światłowodów włóknistych na ich tłumienność.
Bardziej szczegółowoKOMPUTEROWY TESTER WIELOMODOWYCH TORÓW ŚWIATŁOWODOWYCH
Krzysztof Holejko, Roman Nowak, Tomasz Czarnecki, Instytut Telekomunikacji PW 00-665 Warszawa, ul. Nowowiejska 15/19 holejko@tele.pw.edu.pl, nowak@tele.pw.edu.pl, ctom@tele.pw.edu.pl KOMPUTEROWY TESTER
Bardziej szczegółowoTechnika laserowa, otrzymywanie krótkich impulsów Praca impulsowa
Praca impulsowa Impuls trwa określony czas i jest powtarzany z pewną częstotliwością; moc w pracy impulsowej znacznie wyższa niż w pracy ciągłej (pomiędzy impulsami może magazynować się energia) Ablacja
Bardziej szczegółowoKATEDRA TELEKOMUNIKACJI I FOTONIKI
ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I FOTONIKI OPROGRAMOWANIE DO MODELOWANIA SIECI ŚWIATŁOWODOWYCH PROJEKTOWANIE FALOWODÓW PLANARNYCH (wydrukować
Bardziej szczegółowoPolaryzatory/analizatory
Polaryzatory/analizatory Polaryzator eliptyczny element układu optycznego lub układ optyczny, za którym światło jest spolaryzowane eliptycznie i o parametrach ściśle określonych przez polaryzator zazwyczaj
Bardziej szczegółowoObecnie są powszechnie stosowane w
ŚWIATŁOWODY Definicja Światłowód - falowód służący do przesyłania promieniowania świetlnego. Pierwotnie miał postać metalowych rurek o wypolerowanych ściankach, służących do przesyłania wyłącznie promieniowania
Bardziej szczegółowoVII Wybrane zastosowania. Bernard Ziętek
VII Wybrane zastosowania Bernard Ziętek 1. Medycyna Oddziaływanie światła z tkanką: 1. Fotochemiczne (fotowzbudzenie, fotorezonans, fotoaktywakcja, fotoablacja, fotochemoterapia, biostymulacja, synteza
Bardziej szczegółowoSeminarium Transmisji Danych
Opole, dn. 21 maja 2005 Politechnika Opolska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Kierunek: Informatyka Seminarium Transmisji Danych Temat: Światłowody Autor: Dawid Najgiebauer Informatyka, sem. III, grupa
Bardziej szczegółowoELEMENTY SIECI ŚWIATŁOWODOWEJ
ELEMENTY SIECI ŚWIATŁOWODOWEJ MODULATORY bezpośrednia (prąd lasera) niedroga może skutkować chirpem do 1 nm (zmiana długości fali spowodowana zmianami gęstości nośników w obszarze aktywnym) zewnętrzna
Bardziej szczegółowoOptyka. Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła
Optyka Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła 1 Optyka falowa Opis i zastosowania fal elektromagnetycznych w zakresie widzialnym i bliskim widzialnemu Podstawowe
Bardziej szczegółowoOptyka Fourierowska. Wykład 10 Optyka fourierowska w telekomunikacji optycznej
Optyka Fourierowska Wykład 10 Optyka fourierowska w telekomunikacji optycznej Zalety telekomunikacji optycznej Ogromne prędkości i pojemności danych osiągane w systemach współczesnej telekomunikacji optycznej
Bardziej szczegółowoSprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5)
Wojciech Niwiński 30.03.2004 Bartosz Lassak Wojciech Zatorski gr.7lab Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Zadanie laboratoryjne miało na celu zaobserwowanie różnic
Bardziej szczegółowoInstrukcja do laboratorium z Fizyki Budowli. Temat laboratorium: CZĘSTOTLIWOŚĆ
Instrukcja do laboratorium z Fizyki Budowli Temat laboratorium: CZĘSTOTLIWOŚĆ 1 1. Wprowadzenie 1.1.Widmo hałasu Płaską falę sinusoidalną można opisać następującym wyrażeniem: p = p 0 sin (2πft + φ) (1)
Bardziej szczegółowoPodstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek
Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 19, 27.04.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 18 - przypomnienie
Bardziej szczegółowoZłącza mocy Diamond sposobem na kraterowanie
Złącza mocy Diamond sposobem na kraterowanie mgr inż. Tomasz Rogowski Przy światłowodowych transmisjach o dużej przepływności istotna jest czystość interfejsów optycznych na całej trasie łącza optycznego.
Bardziej szczegółowoW celu obliczenia charakterystyki częstotliwościowej zastosujemy wzór 1. charakterystyka amplitudowa 0,
Bierne obwody RC. Filtr dolnoprzepustowy. Filtr dolnoprzepustowy jest układem przenoszącym sygnały o małej częstotliwości bez zmian, a powodującym tłumienie i opóźnienie fazy sygnałów o większych częstotliwościach.
Bardziej szczegółowoTransmisja bezprzewodowa
Sieci komputerowe Wykład 6: Media optyczne Transmisja bezprzewodowa Wykład prowadzony przez dr inż. Mirosława Hajdera dla studentów 3 roku informatyki, opracowany przez Joannę Pliś i Piotra Lasotę, 3 FD.
Bardziej szczegółowoFala EM w izotropowym ośrodku absorbującym
Fala EM w izotropowym ośrodku absorbującym Fala EM powoduje generację zmienne pole elektryczne E Zmienne co do kierunku i natężenia, Pole E Nie wywołuje w ośrodku prądu elektrycznego Powoduje ruch elektronów
Bardziej szczegółowoWielomodowe, grubordzeniowe
Wielomodowe, grubordzeniowe i z plastykowym pokryciem włókna. Przewężki i mikroelementy Multimode, Large-Core, and Plastic Clad Fibers. Tapered Fibers and Specialty Fiber Microcomponents Wprowadzenie Włókna
Bardziej szczegółowoSystemy laserowe. dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki
Systemy laserowe dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki Lasery światłowodowe Źródło: www.jakubduba.pl Światłowód płaszcz n 2 n 1 > n 2 rdzeń n 1 zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia Źródło:
Bardziej szczegółowoAnaliza właściwości filtra selektywnego
Ćwiczenie 2 Analiza właściwości filtra selektywnego Program ćwiczenia. Zapoznanie się z przykładową strukturą filtra selektywnego 2 rzędu i zakresami jego parametrów. 2. Analiza widma sygnału prostokątnego..
Bardziej szczegółowoLASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 4 Temat: Modulacja światła laserowego: efekt magnetooptyczny 5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą
Bardziej szczegółowo