WYŻSZA SZKOŁA BIZNESU W DĄBROWIE GÓRNICZEJ WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA INFORMATYKI I NAUK SPOŁECZNYCH Instrukcja do laboratorium z przedmiotu: Nowoczesne sieci komputerowe Instrukcja nr 3 Dąbrowa Górnicza, 2010
Ćwiczenie III. Zakończenia Światłowodów Opis Właściwe przygotowanie zakończeń światłowodów ma znaczący wpływ na straty powstające na złączu światłowodowym. Na rysunku IV-1pokazano prawidłowo i nieprawidłowo wykonane zakończenie światłowodu. W pierwszym przypadku zakończenie posiada całkowicie płaską powierzchnię bez nieregularności, dzięki czemu wychodzące światło tworzy wąski strumień. W drugim przypadku występujące nieregularności powodują, iż światło wychodzi z zakończenia pod większym kątem, przez co odbiornik nie przechwytuje całej wiązki. W ćwiczeniu zbadamy wpływ sposobu wykonania zakończenia światłowodu na poziom odbieranej mocy świetlnej. Pomiary rozpoczniemy od zbadania zakończenia wykonanego nożem (w rzeczywistych warunkach takie zakończenie nie mogłoby być zaakceptowane. Wykonujemy je tylko w celu zaznaczenia problemu). Następnie zakończenie będzie stopniowo przygotowywane. Pomiary będą powtarzane po zakończeniu każdego etapu przygotowania zakończenia. Rysunek III-1 Prawidłowo i nieprawidłowo wykonane zakończenie światłowodu Materiały Czerwona dioda LED (IF-E96-niebieska z różową plamką) Fototranzystor LPT80A Papier polerski o ziarnistości 2000 (szary) Papier polerski 3µm Opornik 390 Ω Woda lub gliceryna Światłowód 1m Multimetr Źródło napięcia o z możliwością regulacji Ostry nóż/żyletka Płytka stykowa Procedura #1: Polerowanie światłowodu 1. Wykonaj obwód elektryczny według schematu pokazanego na rysunku IV-2. 2. Utnij końcówki światłowodu o długości 1 metra za pomocą szczypców bocznych. 3. Włóż końce światłowodu do obudów diody i fototranzystora. 4. Ustaw zakres pomiaru multimetru na 2 ma i włącz zasilanie +5V DC. 5. Odczytaj wskazania miernika i wpisz wynik do tabeli IV-1.
Rysunek III-2 Testowy obwód do pomiaru zakończeń światłowodów 6. Wyjmij światłowód, utnij 1 mm z każdej strony przy pomocy ostrego noża próbując zachować kąt prosty cięcia. 7. Wsuń końcówki światłowodu do obudów. 8. Zmierz natężenie prądu fototranzystora i zapisz wyniki w tabeli IV-1. 9. Wyjmij światłowód, połóż papier polerski o ziarnistości 2000 na twardej powierzchni, zmocz środek papieru wodą. 10. Wsuń końcówki światłowodu do obudów. 11. Zmierz natężenie prądu fototranzystora i zapisz wyniki w tabeli IV-1. Tabela III-1 Pomiar transmisji dla różnych zakończeń światłowodu Zakończenie światłowodu Obcinarka I fototranzystora Ostry nóż Polerowanie Papier 2000 Papier 3 µm 12. Ustaw końcówkę światłowodu pionowo pod kątem prostym do papieru polerskiego, bardzo delikatnie dociskając poleruj wykonując figury w kształcie cyfry 8 (rysunek IV-3). Wykonaj około dwudziestu powtórzeń. Te same czynności dla drugiego zakończenia. 13. Wsuń końcówki światłowodu 1 metr do odpowiednich obudów, zmierz natężenie prądu i zapisz w tabeli IV-1. 14. Powtórz czynności z punktu 12 dla jednego zakończenia światłowodu o długości 2 metry. 15. Wypoleruj obie końcówki światłowodu o długości 1 metra za pomocą papieru 3 µm. 16. Porównaj końce niepolerowane, polerowane papierem 2000 oraz papierem 3 µm za pomocą mikroskopu inspekcyjnego. 17. Wsuń końcówki światłowodu 1 metr do odpowiednich obudów, zmierz natężenie prądu i zapisz w tabeli IV-1. 1. Wyłącz zasilanie i multimetr. 1. Rozmontuj układ pomiarowy i schowaj elementy do odpowiednich pojemników.
Rysunek III-3 Prawidłowy sposób polerowania końcówek światłowodu Opracowanie wyników Skopiuj dane z tabeli IV-1 do tabeli IV-2 Tabela III-2 Obliczenie strat w światłowodzie w zależności od zakończenia Zakończenie światłowodu i fototranzystora i fototranzystora /i papier 3µm Strata % Obcinarka Ostry nóż Polerowanie Papier 2000 Papier 3 µm Wylicz stratę sygnału w stosunku do zakończenia przygotowanego papierem 3 µm. Wpisz wyniki w tabeli III-2.
Fotodioda 1. Anoda 2. Katoda Fototranzystor 1. Emiter 2. Kolektor Fotodarlington 1. Emiter 2. Kolektor Typowy opornik Wzmacniacz operacyjny LM741 Inwertery 74LS05oraz 4096