optičke komunikacije, opticka vlakna, povijest opticke komunikacije

OpOptičke komunikacijetičke komunikacije

Kristijan KarićKristijan Karić

Povijesni razvojPovijesni razvoj najranije tehnologije optičke najranije tehnologije optičke

komunikacije:heliograf,signalne sprave komunikacije:heliograf,signalne sprave (semapfhore lines ;18.st. i 19.st. ),brodske (semapfhore lines ;18.st. i 19.st. ),brodske zastavice ,dimni signali itd.zastavice ,dimni signali itd.

jednostavan ali efikasan uređajjednostavan ali efikasan uređaj domet oko 50 km ,ali i do 300 km ( vojska)domet oko 50 km ,ali i do 300 km ( vojska) 19.st. i sve do 1935-te godine19.st. i sve do 1935-te godine koristili ga Stari Grci 405 pr.n.e.koristili ga Stari Grci 405 pr.n.e. Rimski car Tiberius 35 ADRimski car Tiberius 35 AD Gauss – 1810.god. – prvi službeni heliograf – Gauss – 1810.god. – prvi službeni heliograf –

koristi se za geodetska mjerenjakoristi se za geodetska mjerenja

1870-tih A.G.Bell – ideja o korištenju vidljive 1870-tih A.G.Bell – ideja o korištenju vidljive svjetlosti kao komunikacijskog medijasvjetlosti kao komunikacijskog medija

1900.god – Max Plank – pobuđeni atomi zrače 1900.god – Max Plank – pobuđeni atomi zrače energiju u diskretnim paketima - kvantimaenergiju u diskretnim paketima - kvantima

1905.god - A.Einstein – svijetlost se sastoji od 1905.god - A.Einstein – svijetlost se sastoji od energetskih paketa – fotona energetskih paketa – fotona

1913.god. Bohrov model atoma – elektron ima 1913.god. Bohrov model atoma – elektron ima određenu putanju (orbitalu) koja ovisi o energiji određenu putanju (orbitalu) koja ovisi o energiji elektronaelektrona

prelazak iz pobuđenog stanja u osnovno stanje – prelazak iz pobuđenog stanja u osnovno stanje – spontana emisijaspontana emisija

Einstan uočio neobično svojstvo elektrona – Einstan uočio neobično svojstvo elektrona – stimulirana emisija stimulirana emisija

zahtjev – inverzija naseljenostizahtjev – inverzija naseljenosti

Charlesa TownesCharlesa Townes Jamesom Gordonom Jamesom Gordonom i Herbertom i Herbertom ZeigeromZeigerom - 1953.god - 1953.god demonstrirali MASERdemonstrirali MASER

Laser – isti princip ali kraće valne duljine – Laser – isti princip ali kraće valne duljine – slovo slovo l l - light- light

1958.god - 1958.god - Townes-Schawlow članak pod Townes-Schawlow članak pod naslovom "Infracrveni i optički maseri"naslovom "Infracrveni i optički maseri"

1960.god. - 1960.god. - Theodore Maiman Theodore Maiman napravio laser napravio laser koristeći sintetički rubin – laserska zraka najbolje koristeći sintetički rubin – laserska zraka najbolje fokusirana fokusirana

1962. god. – laserska zraka poslana na mjesec 1962. god. – laserska zraka poslana na mjesec gdje je obasjala površinu promjera 3 kmgdje je obasjala površinu promjera 3 km

““svjetlosna fantastika “ – laser je glasnik nove ere svjetlosna fantastika “ – laser je glasnik nove ere

novo čudo tehnologije – tranzistor – zamjenio novo čudo tehnologije – tranzistor – zamjenio vakuumske cijevi vakuumske cijevi

poluvodiči – silicij ne emitira svjetlostpoluvodiči – silicij ne emitira svjetlost

1962. god. grupa istraživača (1962. god. grupa istraživača (General Electric, General Electric, IBM, Lincoln LaboratoryIBM, Lincoln Laboratory i MIT ) razvila GaAs laser i MIT ) razvila GaAs laser

1967.god. – laser čvrstog stanja – slojeviti laseri - 1967.god. – laser čvrstog stanja – slojeviti laseri - zagrijavanjezagrijavanje

Optička vlaknaOptička vlakna medij za prijenos svijetlosnog signalamedij za prijenos svijetlosnog signala

zakon totalne refleksije (zakon totalne refleksije (Augustine-Jean Augustine-Jean FresnelFresnel ):):

problem je prozirnost stakla za izradu vlaknaproblem je prozirnost stakla za izradu vlakna

do 1980. god. postignuta velika prozirnost vlakna do 1980. god. postignuta velika prozirnost vlakna – svjetlosni signal mogao putovati na 250 km – svjetlosni signal mogao putovati na 250 km daljine dok previše ne oslabi daljine dok previše ne oslabi

izrada od siliciji – direktno iz plinovitog stanja da izrada od siliciji – direktno iz plinovitog stanja da bi se postigla željena čistoćabi se postigla željena čistoća

1976.god postavljena 2 optička kabla duga 7 km 1976.god postavljena 2 optička kabla duga 7 km sa po 144 optičkih vlakna ( Atlanta )sa po 144 optičkih vlakna ( Atlanta )

1977.god. kreće komercijalna proizvodnja,Chicago 1977.god. kreće komercijalna proizvodnja,Chicago – prijenos glasa,podataka i video signala na 2.5 km– prijenos glasa,podataka i video signala na 2.5 km

do 1978.god u svijetu 1000 km vodova,do 1984. do 1978.god u svijetu 1000 km vodova,do 1984. god postavljeno 800 000 km opt. vlakna debljine god postavljeno 800 000 km opt. vlakna debljine 2.5 cm koja omogućava 80 000 razgovora u istom 2.5 cm koja omogućava 80 000 razgovora u istom trenutkutrenutku

1988.god prvi prekooceanski kablovi1988.god prvi prekooceanski kablovi

sustav za optičku komunikaciju:sustav za optičku komunikaciju: transmiter – proizvodi i kodira signaltransmiter – proizvodi i kodira signal optičko vlakno – prenosi signaloptičko vlakno – prenosi signal pojačalo – regenerira signal ( 1985. pojačalo – regenerira signal ( 1985. S.B. PooleS.B. Poole ––

pojačalo koje ima samo optičke elemente )pojačalo koje ima samo optičke elemente ) optički prijemnik – prima i dekodira signal optički prijemnik – prima i dekodira signal

( fotodioda ili fotoćelija )( fotodioda ili fotoćelija )

zbog Poole-ovog otkrića ,potpuni optički sistemi zbog Poole-ovog otkrića ,potpuni optički sistemi imaju 100 puta veći kapacitet od onog sa imaju 100 puta veći kapacitet od onog sa elektroničkim pojačalima – postavljeni novi elektroničkim pojačalima – postavljeni novi prekooceanski kablovi,1996.godprekooceanski kablovi,1996.god

danas optička vlakna služe za glavne vodove danas optička vlakna služe za glavne vodove ( između centralnih telefonskih stanica( između centralnih telefonskih stanica

budućnost – veza centrala-kućanstvo ( još uvijek budućnost – veza centrala-kućanstvo ( još uvijek kablovi od bakrene žice )kablovi od bakrene žice )

vrlo široka primjena,tehnologija vrlo široka primjena,tehnologija budućnosti,superbrzi prijenos informacijabudućnosti,superbrzi prijenos informacija

KRAJKRAJ