optikai sz lak n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Optikai szálak PowerPoint Presentation
Download Presentation
Optikai szálak

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 34

Optikai szálak - PowerPoint PPT Presentation


  • 156 Views
  • Uploaded on

Optikai szálak. Nagy Szilvia. KábelTV hálózat. Fény – modellek. A fény leírására szolgáló modellek: részecske kép: fotonok h n energia lézerek, detektorok elektromágneses hullámok Maxwell-egyenletek monomódusú szálak geometriai optika: fénysugarak, sugármenet Schnell-tv,….

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Optikai szálak' - teryl


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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
optikai sz lak

Optikai szálak

Nagy Szilvia

f ny modellek
Fény – modellek
  • A fény leírására szolgáló modellek:
  • részecske kép: fotonok hn energia lézerek, detektorok
  • elektromágneses hullámok Maxwell-egyenletek monomódusú szálak
  • geometriai optika: fénysugarak, sugármenet Schnell-tv,…
f ny elektrom gneses hull m

UV LÁTHATÓ IR

KOZMIKUS RÖNTGEN FÉNY KOMMUNIKÁCIÓ

1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106

frekvencia

250 THz 1 THz 1 GHz 1 MHz

10-12 10-9 10-6 10-3 100 102

hullámhossz

1 pm 1 nm 1 µm 1 mm 1 m 100m

II.

III.

I.

c=2,99792458 *108 m/s

1625/1650

850

1310

1550

670

780

0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 µm

I

1270 - 1650 nm

Fény – elektromágneses hullám
optikai hull mvezet
Optikai hullámvezető

Az optikai szálak elektromágneses hullámvezetők, melyben a fény különböző propagáló módusokban terjed

geometriai optika

a

a

n1

n2

b

Geometriai optika
  • teljes visszaverődés, törés

Snellius-Descartes:

n1 sina = n2 sinb

terjedési sebesség:

v = c/ni

n1 < n2

geometriai optika1

a <

ah

a =

ah

a >

ah

b

b

a

a

a

a

Geometriai optika
  • Határszög: n1>n2

n1 sinah = n2

optikai sz lak3
Optikai szálak

Ha akkor a numerikus apertúra is kicsi. A

távközlésben kis numerikus apertúrával gyártott szálakat, ún. gyengén vezető szálakat alkalmaznak.

geometriai optika2
Geometriai optika

Numerikus apertúra

Akceptanciaszög ():

maximális belövési nyílásszög

 maximum

m dust r tm r
Módustér-átmérő
  • A fény nem csak a magban terjed, különösen többmódusú szálakban
  • „behatol” a köpenybe is
  • a köpenyben kisebb a törésmutató, így nagyobb a terjedési sebesség
vesztes gek
Veszteségek
  • A vákuumtól eltérő anyagban haladó fény veszteségeket szenved.
  • Az átviteli veszteségek fő okai:
    • Elnyelődés (abszorpció): az atom, vagy molekula a beérkező fotont elnyeli s hatására magasabb energiájú állapba kerül.
    • Diszperzió: a közegben haladó fény sebessége függ a hullámhosszától. Miután a fény több különböző hullámhosszúságú rezgés keveréke, összetevőire bomlik és színek szerint változó sebességgel halad.
vesztes gek1
Veszteségek
  • Szóródás: az anyagban lévő inhomogenitásokon a fény energiája szóródik.
  • Tükröződés: a fény valamely közeg határára érve arról részben visszaverődik, a teljes energia visszavert hányada az anyag törésmutatójától függ (Fresnel reflexió). Tükröződésről beszélünk, ha a visszaverődés tökéletesen sík felületről történik.
  • Szórt visszaverődés: az optikailag durva felületről való visszaverődés (a visszaverő felület nem tökéletesen sima, sík felület).
sz ljellemz k
Száljellemzők
  • Csillapítás (veszteség) függ:
      • - az anyag hőmérsékletétől,
      • - a tisztaságától és
      • - a fény hullámhosszától.
    • Abszorpció:
      • UV abszorpció,
      • IR abszorpció
      • Rayleigh szórás
    • Levágási hullámhossz (Brillouin-szórás, SPM)
    • Mikro- és makrohajlítások
sz ljellemz k1

a [dB/km]

UV abszorpció

10

IR abszorpció

OH gyök

1

II.

III.

Rayleigh szórás

0.1

I.

850

1300

1550

l [nm]

Száljellemzők

Csillapítás

  • I. ablak első generációs 850 nm környéke, 2.5−3.5 dB/km
  • II. ablak minimális diszperziójú 1300 nm környéke, 0.36 dB/km
  • III. ablak minimális csillapítású 1550 nm környéke, 0.24 dB/km
sz ljellemz k2
Száljellemzők

Csillapítás

a [dB/km]

sz ljellemz k3
Száljellemzők

diszperzió – kromatikus diszperzió

D (ps/nm)

1

1

3

10

2

l(nm)

2

1200

1400

1600

3

-10

sz ljellemz k4
Száljellemzők

Diszperzió:

  • módus diszperziót
  • anyag és geometria következtébenfellépő diszperziót,
  • hullámvezető diszperziót
  • a polarizációs módus diszperzióját.

A diszperzió megengedett értékét általában a bitidő 10%-ában határozzák meg.

kromatikus diszperzió

sz ljellemz k5
Száljellemzők

diszperzió - módusdiszperzió

optikai sz l gy rt sa
Optikai szál gyártása

A gyártás fázisai:

- előforma készítése

szál szerkezetének előállítása

- külső kémiai gőzlecsapatás

- belső kémiai gőzlecsapatás

- növesztéses eljárás

- szálhúzás

- szál átmérő

- primer védelem (esetleg festés)

- kábelgyártás

- több szál összefogása

- különböző védelmek kialakítása

preform k sz t se

SiCl4

O2

GeCl4

BBr3

1300 OC

Preform készítése

Belső kémiai gőzlecsapatás:

- tisztítás

- hordozócső készítés

- mag növesztése (lecsapatása)

- zsugorítás

sz lh z s
Szálhúzás

Preform

Grafit

kemence

Primer védelem

Vezérlő

egység

Hűtőfolyadék

Száldetektor

Csévélő dob

Feszítő dob

k belgy rt s
Kábelgyártás

Dobok a szálakkal

SZ sodrat

Vazelin

Pászma növesztése

Vezérlő

egység

Pászma átmérő detektor

sz sodrat
SZ sodrat

S Z

irány (jobb majd bal sodrat)

70 cm-enként

- csak laza szerkezetűnél

- nem csak szálaknál, hanem pászmáknál is

p szma kialak t sa

Védőcső (pászma)

Optikai szál

(primer védelemmel)

Vazelin

.

.

.

.

.

.

2.4 - 3.0 mm

Pászma kialakítása

1. Laza szerkezetű,

vazelin töltés

SZ sodrat

festés

2. Szoros felépítésű kábelek

optikai k belek fajt i
Optikai kábelek fajtái
  • Kültéri:
    • Légkábelek
      • Nem önhordó
      • Önhordó
    • Földalatti kábelek
      • Behúzó
      • Páncélos
    • Víz alatti kábelek
      • Folyami
      • Tenger alatti
optikai k belek fajt i1
Optikai kábelek fajtái
  • Beltéri:
    • Switch kábelek
    • Patch kábelek
    • Pigtail kábelek
beh z k bel
Behúzó kábel

tehermentesítő szál

másodlagos védelem

vazelin töltéssel

műgyantás kevlár

fekete köpeny

spir l hornyos sz lvezet s optikai k bel
Spirál, hornyos szálvezetősoptikai kábel

tárcsás

rögzítő és

tehermentesítő

vájat az elsődleges

védelemmel

ellátott

szálak részére

nhord l gk bel

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Önhordó légkábel

Acélsodrony

Polietilén köpeny

Optikai szálak

Központi elem

Pászma

Kevlar

Vakpászma

nagyfesz lts g l gk bel

acélsodrony

pászma

optikaiszálak

Nagyfeszültségű légkábel

nullvezeték

optikai szalagk belek
Optikai szalagkábelek

8 - 10 - 20 szálas kivitel

speciális szerszámokkal tisztítható és hegeszthető

szekunder védelem

primer védelemmel ellátott optikai szál