ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ - PowerPoint PPT Presentation

slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ PowerPoint Presentation
Download Presentation
ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ

play fullscreen
1 / 27
ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ
84 Views
Download Presentation
hilary-hayes
Download Presentation

ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ

  2. Οπτικός Συνδετής (Connector) ή Οπτική Κόλληση (Splice) Κύκλωμα Οπτικού Προενισχυτή Αλλα κυκλώματα Οπτικού δέκτη ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ • Οπτική πηγή (LED ή Laser) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε πηγή Κύκλωμα Driver (LED ή Laser) • Οπτική Ανίχνευση (pin ή APD) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε ανιχνευτή Καλώδιο Οπτικής Ινας

  3. ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ • Απόσταση ζεύξης (χωρίς επαναλήπτη) • Bit Rate (ταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένων Πολυτροπική ή Μονοτροπική Οπτικό μήκος κύματος «λ» (850nm, 1.3μm, 1.55μm) Υπαρξη οπτικών επαναληπτών (Repeaters) Οπτική πολύπλεξη στο «λ» Αντιστάθμιση της Διασποράς Μη γραμμικότητες οπτικής ινας Υπαρξη οπτικών ενισχυτών και πολυπλεκτών ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ

  4. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΚΑΛΩΔΙΟΥ • Τέσσερα (4) τμήματα καλωδίου οπτικής ίναςμε ιδια εξασθένηση (πχ. 1dB / km) • Δύο (2) συνδέσεις με Connector (απώλεια πχ. 2dB ανα connector) • Μία (1) σύνδεση με κόλληση – Splice (απώλεια πχ. 1dB ανα splice) • Εισερχόμενη οπτική ισχύς πχ. -23dBm • Σύζευξη οπτικού ανιχνευτή με ίνα πρακτικά 100% (0 dB απώλειες) • ΠΟΣΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ «ΕΦΘΑΣΕ» ΣΤΟΝ ΔΕΚΤΗ ?????

  5. Σύνολο απωλειών = 11 dB - 23 dBm ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΚΑΛΩΔΙΟΥ ????? 1 km 3 km 1,3km 0,7km 1 dB 3dB 1,3 dB 0,7 dB 2 dB 1 dB 2 dB

  6. ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ -23 dBm – 11 dB = -34 dBm Προστίθεται περιθώριο ασφαλείας (Safety Margin) = 3 dB - 34 dBm - 3 dB = - 37 dBm Ο οπτικος δέκτης αποτελει τον συνδυασμό της φωτοδιόδου και του οπτικού προενισχυτή Για να γίνει ανιχνεύσιμο αυτό το οπτικό σήμα θα πρέπει ο δέκτης να έχει Ευαισθησία (sensitivity) < - 37 dBm Πχ. - 40 dBm

  7. Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΤΙΜΩΝ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΟ ΜΕΓΙΣΤΟ ΚΑΙ ΕΛΑΧΙΣΤΟ Για τυπική οπτική ισχύ απο –11 έως –14 dBm

  8. ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ (pin ή APD)

  9. Οπτικός Συνδετής (Connector) ή Οπτική Κόλληση (Splice) Κύκλωμα Οπτικού Προενισχυτή Αλλα κυκλώματα Οπτικού δέκτη ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ • Οπτική πηγή (LED ή Laser) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε πηγή Κύκλωμα Driver (LED ή Laser) • Οπτική Ανίχνευση (pin ή APD) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε ανιχνευτή Καλώδιο Οπτικής Ινας

  10. ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ • Ελάχιστη ανιχνεύσιμη οπτική ισχύς (Ευαισθησία) για συγκεκριμένο Signal-to-Noise (SNR) / Bit Error Rate (BER) • Bit Rate (ταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένων pin ή APD Οπτικό μήκος κύματος «λ» (850nm, 1.3μm, 1.55μm) Παρελκόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα σταθεροποίησης θερμοκρασίας στην APD (διατήρηση σταθερού Μ) Παρελκόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα σταθεροποίησης υψηλής τάσης APD (διατήρηση σταθερού Μ) Σύζευξη οπτικής ίνας σε οπτικό ανιχνευτή  Pigtail Μελέτη θορύβου pin / APD ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ

  11. Συνήθως για δεδομένη ευαισθησία που υπολογίζεται απο τοαθροισμα :«εισερχόμενη στην ίνα ισχύς» - «συνολικές απώλειες ζεύξης» - «περιθώριο ασφαλείας» • Για συγκεκριμένη τιμή BER (πχ. 10 -9) ή SNR (πχ. 15dB) • Και για δεδομένο bit rate (BW – Bandwidth) που αφορά τα data που μεταδίδονται στον πομπό ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ Μπορεί να επιλεγεί ο τύπος της φωτοδιόδου Πχ.

  12. ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ ΜΕ ΠΕΡΙΘΩΡΙΟ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 3 dB - 37 dBm Η ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΥΤΗ ΑΠΑΙΤΕΙ ΚΑΙ ΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΤΟΥ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ

  13. ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΥΠΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ

  14. Οπτικός Συνδετής (Connector) ή Οπτική Κόλληση (Splice) Κύκλωμα Οπτικού Προενισχυτή Αλλα κυκλώματα Οπτικού δέκτη ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ • Οπτική πηγή (LED ή Laser) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε πηγή Κύκλωμα Driver (LED ή Laser) • Οπτική Ανίχνευση (pin ή APD) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε ανιχνευτή Καλώδιο Οπτικής Ινας

  15. ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ • Η προηγούμενη επιλογή pin ή APD • Bit Rate (ταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένων • Επιθυμητό SNR ή BER Transimpedance ή Integrating front-end ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ Ελαχιστοποίηση θορύβου ή Μεγιστοποίηση Bandwidth

  16. ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ ΜΕ ΠΕΡΙΘΩΡΙΟ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 3 dB - 37 dBm Ετσι αν πχ. η ευαισθησία του δέκτη είναι - 42 dBmτότε στην χειρότερη περίπτωση η ισχύς σήματος είναι κατα 5dB μεγαλύτερη απο την ισχύ του θορύβου του δέκτη  το SNR = 5 dB Ειδικα διαγράμματα δίνουν με βάση τον SNR ενος ψηφιακού σήματος (1,0) την τιμή του Bit Error Rate – BER Αντίστροφα τα διαγράμματα δίνουν απο το BER το SNR και κατόπιν την ελάχιστη τιμή οπτικής ισχύος για να επιτευχθεί το συγκεκριμένο BER

  17. ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΥ SNR & BER Για SNR = 5 dB  BER = 10 – 2 (1 λάθος bit στα 100 bits)

  18. ΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΕΤΑ ΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ

  19. Οπτικός Συνδετής (Connector) ή Οπτική Κόλληση (Splice) Κύκλωμα Οπτικού Προενισχυτή Αλλα κυκλώματα Οπτικού δέκτη ΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΕΚΤΗ • Οπτική πηγή (LED ή Laser) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε πηγή Κύκλωμα Driver (LED ή Laser) • Οπτική Ανίχνευση (pin ή APD) • Σύζευξη οπτικής ίνας σε ανιχνευτή Καλώδιο Οπτικής Ινας

  20. Ισοσταθμιστής (Equalizer) για αντιστάθμιση ανομοιόμορφης εξασθένησης υψηλών συχνοτήτων • Κύκλωμα εξαγωγής ρολογιού (clock recovery) με Phase Locked Loop (PLL) • Κύκλωμα αναγέννησης (regenerate) παλμικής μορφής ψηφιακού σήματος με Schmitt Trigger ΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΕΚΤΗ

  21. Εκφυλισμός σήματος κατα την μετάδοση Αναγέννηση σήματος απο τον 3-R Repeater “3-R” Receiver Reshape Retime Regenerate

  22. Receiver Block Diagram

  23. Βασικά Στοιχεία Οπτικών Ζευξεων

  24. Repeater – Receiver - Links

  25. Bit-rate Distance Graph for various point to point link technologies

  26. Power Budget ενος 0.85 μm Link

  27. BANDWIDTH * DISTANCE Megahertz * kilometer (MHz*km) or Gigahertz * kilometer (GHz*km)