WYŻSZA SZKOŁA BIZNESU W DĄBROWIE GÓRNICZEJ WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA INFORMATYKI I NAUK SPOŁECZNYCH Instrukcja do laboratorium z przedmiotu: Nowoczesne sieci komputerowe Instrukcja nr 2 Dąbrowa Górnicza, 2010
Ćwiczenie II. Połączenia światłowodów Opis Łącza światłowodowe rzadko są zestawiane jako jedna ciągła linia. Często składają się z dwóch lub więcej połączonych ze sobą odcinków światłowodu. Straty powstałe na połączeniach wynikają między innymi z różnic średnicy rdzeni, przesunięcia osiowego, różnic apertur numerycznych, różnic profili współczynników załamania. Straty powstają najczęściej na połączeniach światłowodów: Rysunek II-1 Tłumienność światłowodu o plastikowym rdzeniu 1000µm w zależności od długości fali Połączenia stałe zwykle spawy Złącza rozłączalne - połączenia, które mogą być w każdej chwili rozłączone na przykład złącze tulejowe. W trakcie ćwiczenia będzie mierzone straty w linii światłowodowej składającej się z dwóch połączonych odcinków. Materiały Czerwona dioda LED (IF-E96-niebieska z różową plamką) Fototranzystor LPT80A Oprawa (czarna) Złącze stałe Opornik 390 Ω Złącze tulejowe Światłowód 2m oraz 1m Multimetr Źródło napięcia o z możliwością regulacji Przymiar 3 metry Ostry nóż/żyletka Płytka stykowa Procedura #1: Połączenie światłowodów 1. Zbuduj obwód elektryczny zgodnie ze schematem pokazanym na rysunku II- 2.
Rysunek II-2 Obwód testowy do pomiaru połączonych linii światłowodowych 2. Weź 3 metrowy odcinek światłowodu. Z każdego z końców zdejmij 2 mm osłony. Wsuń końce światłowodu do obudów diody LED i fototranzystora. Zmierz wartość natężenia prądu fototranzystora dla diody czerwonej i podczerwonej. Zapisz obie wartości. 3. Utnij odcinek długości 1 metra światłowodu. Z jednego końca odcinka zdejmij 5mm osłony zewnętrznej. 4. Przy użyciu szczypców wsuń koniec kabla do szerszego końca złączki simplex. Powtórz kroki 1 i 2 dla odcinka 2 metry. 5. Ustaw multimetr na zakres 20mA prądu stałego. 6. Wsuń koniec 2 metrowego odcinka światłowodu do obudowy diody LED, podobnie wsuń koniec odcinka 1 metrowego do obudowy fototranzystora. 7. Połącz oba odcinki światłowodu przy pomocy łącznika. 8. Włącz zasilanie obwodu ustawiając napięcie zasilania na +5 V DC. 9. Zapisz zmierzoną wartość w tabeli II-1. 10. Wyłącz zasilanie, wyjmij diodę czerwoną i zastąp ją diodą podczerwoną. 11. Włącz zasilanie. 12. Zapisz zmierzoną wartość natężenia prądu w tabeli 1 w pozycji #1. 13. Wyjmij złączkę z łącznika i obróć w niej światłowód o 90 0. Zapisz zmierzoną wartość natężenia prądu w tabeli. 14. Powtórz krok 14 jeszcze cztery razy i zapisz mierzone wielkości w tabeli II-1. 15. Wyłącz zasilanie. Tabela II-1 Natężenie prądu fototranzystora dla połączenia typu simplex Dioda LED Pozycja i simplex pod #1 #2 #3 Procedura #2: Złącze tulejowe 1. Wyjmij kabel światłowodowy z obudów diody I fototranzystora. Wyjmij końcówki simplex ze złączki. 2. Wyjmij kabel światłowodowy z końcówek simplex. Odłóż końcówki i złączkę do odpowiednich pojemników. 3. Za pomocą ostrego noża utnij 5 mm kabla zachowując kąt prosty cięcia. Usuń 1 mm osłony i nałóż na końce metalowe klamry rozpoczynając od strony w kształcie litery V. 4. Wsuń oba końce do tulei. Metalowe klamry powinny być całkowicie wsunięte do tulei. 5. Pozostałe końce światłowodu wsuń do obudów diody i fototranzystora. 6. Włącz zasilanie. 7. Zapisz mierzone wielkości natężenia prądu w tabeli II-2.
Tabela II-2 Natężenie prądu fototranzystora dla złącza tulejowego Dioda LED i tuleja pod 8. Wyłącz zasilanie. 9. Wymień czerwoną diodę LED na diodę podczerwoną 10. Zmierz i zapisz natężenie prądu w tabeli II-2. 11. Wyłącz zasilanie i multimetr. 1. Rozmontuj układ pomiarowy i schowaj elementy do odpowiednich pojemników. Opracowanie wyników Wpisz zmierzone wartości na początku doświadczenia (dla światłowodu bez połączeń) do kolumny trzeciej tabeli 3. Przepisz zmierzone wielkości z tabeli 1 do kolumny 4 tabeli II-3. Wylicz o ile procent zmniejszyła się wartość natężenia mierzonego prądu w stosunku do pomiarów światłowodu bez połączenia. Wpisz wyliczone wartości do kolumny 5. Tabela II-3 Porównanie transmisji w kablu ciągłym oraz z połączeniem simplex Dioda LED Rotacja I 3-metry I simplex %transmisji pod #1 #2 #3 #4 Wykonaj podobną tabelę i obliczenia dla połączenia tulejowego.
Fotodioda 1. Anoda 2. Katoda Fototranzystor 1. Emiter 2. Kolektor Fotodarlington 1. Emiter 2. Kolektor Typowy opornik Wzmacniacz operacyjny LM741 Inwertery 74LS05oraz 4096