1 / 33

Luvusta 2 – Tietoliikenteen tekniikka

Luvusta 2 – Tietoliikenteen tekniikka. OSA 1: Analogisen tiedon siirto, Analoginen siirtotie OSA 2: Digitaalinen siirtotie OSA 3: Johdolliset siirtotiet (optinen kuitu). v Optinen kuitu. F Johdin muodostuu kirkkaasta lasista. F Keskellä johdinta on ydin ( Core ).

eliora
Download Presentation

Luvusta 2 – Tietoliikenteen tekniikka

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Luvusta 2 – Tietoliikenteen tekniikka • OSA 1: Analogisen tiedon siirto, Analoginen siirtotie • OSA 2: Digitaalinen siirtotie • OSA 3: Johdolliset siirtotiet (optinen kuitu) Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  2. vOptinen kuitu FJohdin muodostuu kirkkaasta lasista FKeskelläjohdinta onydin (Core) FYdintä ympäröi valoverho (Cladding) Vaippa FKoko johdinta suojaa vaippa Ydin Valoverho FYdinon optisesti tiheämpi kuin valoverho Johdollisetsiirtotiet – optinenkuitu Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  3. Johdollisetsiirtotiet– optinenkuitu • Esimerkkejä tietoliikenteessä käytettävistä taajuuksista • Valo edustaa sähkomagneettisessa aaltoliikkeessä suuria, satojen terahertsien (THz) taajuuksia • Tietoliikenteessä käytetään valon infrapuna-aluetta Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  4. Johdollisetsiirtotiet– optinenkuitu • Valon nopeus tyhjössä on luonnonvakio co = 299 792,458 km/s. • Valon nopeus väliaineessa, kuten esim. lasissa, on aina pienempi kuin co ja se riippuu väliaineen dielektrisistä ominaisuuksista, joita kuvataan käsitteellä taitekerroin. Riippuvuus noudattaa seuraavaa kaavaa: c= co/n, missä: c = valon nopeus väliaineessa co= 300 000 km/s (valon nopeus tyhjössä) n = väliaineen taitekerroin • Lasin taitekerroin on noin 1,5, joten valon nopeus optisessa kuidussa on noin 200 000 km/s = 200 m/us. Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  5. Johdollisetsiirtotiet– optinenkuitu • Kun valonsäteen tulokulma φ kuidun akseliin nähden on riittävän pieni, tapahtuu ytimen ja kuoren rajapinnassa kokonaisheijastus ja valonsäde lähtee etenemään kuidun ytimessä. Rajapinnan läpäisseet valonsäteet etenevät kuoreen. Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  6. Johdollisetsiirtotiet– optinenkuitu Taittumis- ja heijastumislait Viereisessä kuvassa kuvassa valonsäde kohtaa kahden taitekertoimeltaan erisuuruisen väliaineen rajapinnan Taittuminen noudattaa Snellin lakia: n1 sinφ1 = n2 sinφ2 Kun säde saapuu aineesta 1 optisesti harvempaan aineeseen 2, se taittuu poispäin rajapintojen normaalista Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  7. Johdolliset siirtotiet – kuitujen perustyypit • ytimen halkaisija /kuoren halkaisija esim. • Monimuoto 62.5/I25 µm tai 50/125µm • Yksimuoto 9/125µm Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  8. Johdolliset siirtotiet Asteittaistaitekerroin Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  9. Johdolliset siirtotiet - Yksimuotokuitu Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  10. Effect of Dispersion With high bit rate With low bit rate 1 1 1 0 1 1

  11. A Picture from CISCO's document See Cisco's White paper: "Fiber Types in Gigabit Optical Communications"

  12. Johdolliset siirtotiet - Vaimennus kuidussa • Rayleighin sironta • Vaimennus eri aallonpituuksilla (vesipiikit 950, 1244 ja 1383nm) Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  13. Johdolliset siirtotiet - Vaimennus kuidussa • Kuidun ominaisuuksista johtuvien vaimennusten lisäksi on huomioitava kytkentähäviöt, taipumat ja passiiviset komponentit, kun lasketaan kokonaishäviötä Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  14. Johdolliset siirtotiet – Mikro- ja makrotaipumat kuidussa Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  15. Johdolliset siirtotiet – Kuituliittimet • SC-liitin • liitosvaimennus: ≤ 0,2 dB • heijastusvaimennus: ≥ 50 dB • stabiilius:vaimennusmuutos ≤ 0,2 dB • toistettavuus: ≥ 500 kytkentäkertaa Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  16. Johdolliset siirtotiet – Kuituliittimet • MU-liitin ja LC-liitin edustavat niin sanottuja SFF-liittimiä (SFF=SmallFormFactor) • Näiden pienikokoisten liittimien etuna on niillä saavutettava suuri asennustiheys esim optisessa päätepaneelissa tai optisessa siirtolaitteessa Optinen kaapelointi kiinteistössä 2004 - Teletekno Oy, 2004 Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  17. Johdolliset siirtotiet – Kuituliittimet Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  18. Possible Connector Loss Factors

  19. Connecting 2 Cables

  20. Johdolliset siirtotiet – Kuituliittimet Optinen kaapelointi kiinteistössä 2004 - Teletekno Oy, 2004 Luku 2 - Johdolliset siirtotiet

  21. Equipmentsused in OpticFiber Engineering

  22. Type of Equipment • For Cabling: FusionSplicer • For testing and trouble-shooting: • OLTS (opticpowermeter, or OPM) • OTDR (optictime-domainreflectometer) • OLTS is used in Tier 1test and OTDR is used in Tier 2test.

  23. Tier 1: OLTS • To test Insertion Loss and Reflectance • “Insertion Loss” = “Attenuation” = “dB loss” = “Loss” • Reflectance in dB is the difference between reflected power and input power at an “event,” such as a connection or end-of-fiber, when both powers are expressed in dBm.

  24. POUT = - 20.75 dBm PIN = - 20 dBm PREFL = - 40 dBm Insertion Loss = PIN - POUT = -20 dBm - (-20.75) dBm = 0.75 dB Reflectance = PREFL - PIN = -40 dBm - (-20) dBm = -20 dB Calculations: Event Insertion Loss and Reflectance Example: Connection (mated pair)

  25. Connection (two connectors mated thru an adapter) Mandrel (only for LED sources) Tx cord Rx cord Tx cord PIN = -20 dBm Rx Rx Tx Tx 0.4 dB 0 dB Light Source Light Source OPM OPM 1) Set reference 2) Check test cords Measure PIN and record it as the “0 dB power level. Allowed insertion loss depends on connector type. Tier 1 Insertion Loss Test Procedure

  26. PIN = -20 dBm POUT = -22 dBm 2.0 dB 3) Measure link insertion loss Measure POUT and calculate IL = PIN – POUT. Tier 1 IL Test Procedure (cont.) Link HorizontalSegment BackboneSegment Rx Tx In this example: IL = -20 dBm - (- 22 dBm) = 2 dB Optical PowerMeter Light Source

  27. Tier 2: OTDR • OLTS test is treat the whole link as a blackbox (only shows the input/output relationship). • OTDR is able to trace into the fiber link to see details (even locate the breaking point).

  28. Backscatter (rayleigh scatter) Reflection OTDR pulse OTDR Principle There are two main sources of returned light on an optical fiber link: Fiber Fiber End of Fiber Connection Fusion splice

  29. Samples Outboundpulse time-distance line Pulse hits fiber end Distance OTDR Link under test “Time – distance” view of OTDR operation Time

  30. Convert Time to Distance

  31. Important Parameters of OTDR

  32. OTDR Setup: Key Parameters • Wavelength (850, 1300, 1310, 1550 nm for premises networks) • Range (should be about 1.5 times link length) • Pulse width • Narrow pulses are best for resolving close events but are limited to short links. • Wide pulses are good for measuring long links. • Number of averages – Traces are always averaged over hundreds or thousands of pulses. The trade-off is time vs. trace quality. After about 3 min, you get very little additional improvement. • Range and Pulse Width automatically set when AUTO SETUP is selected.

More Related