curs fibre optice
TRANSCRIPT
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
1/50
Fibra Optica
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
2/50
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
3/50
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
4/50
ExercitiuIndicele de refracie al miezului este 1.48 iar
indicele de refracie al tecii este 1.46. n cecondiii lumina va fi captat n interiorulmiezului?
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
5/50
1C 2 1sin n n =
( ) ( )1C 2 1arcsin n n arcsin 0.9865 80.57 = = =
Solutie
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
6/50
Unghiul critic de incidenta siunghiul critic de propagare
22
C1
narcsin 1n
=
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
7/50
ExercitiuIndicele de refracie al miezului 1.48 este iar
indicele de refracie al tecii este 1.46. Careeste unghiul critic de propagare?
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
8/50
Solutie
C 1C90 =
1C C 2 1sin cos n n = =
( )C arccos 1.46 1.48 9.43
= =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
9/50
Apertura numerica
a a 1 Cn sin n sin =
a 1 Csin n sin =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
10/50
ExercitiuIndicele de refracie al miezului este 1.48 iar
indicele de refracie al tecii este 1.49. Careeste unghiul de acceptan al fibrei?
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
11/50
Solutie
a
sin 1.48sin9.43 0.2425 = =
)a arcsin 0.2425 14.033 = =
a2 28.07 =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
12/50
aNA sin=
22 22
a 1 C 1 1 2
1
nNA sin n sin n 1 n n
n
= = = =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
13/50
ExercitiuIndicele de refracie al miezului este 1.48 iar
indicele de refracie al tecii este 1.46. Careeste apertura numeric a fibrei?
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
14/50
Solutie
2 2NA 1.48 1.46 0.2425= =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
15/50
1 2n n n =
1 2
n n
n
= ( )1 2n n n 2= +
( ) ( ) ( )( ) ( )( )22 2
1 2 1 2 1 2NA n n n n n n n 2n n n 2n= = + = =
NA n 2=
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
16/50
ATENUAREA Macrocurburi
Microcurburi Imprastiere
Absorbtie
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
17/50
Macrocurburi
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
18/50
Microcurburi
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
19/50
Imprastiere
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
20/50
Absorbtie
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
21/50
Calculul atenuariiies inPierderi P P=
( )10 ias inPierderi(dB) 10log P P=
( ) ( ) ( )A dB km Pierderi dB lungimeafibrei km=
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
22/50
ExercitiuUn sistem de comunicaii utilizeaz o fibr
optic a crei atenuare, A, este 0.5 dB/km.Calculai puterea luminii la ieirea fibreidac puterea la intrare este de 1 mW, iar
lungimea legturii este de 15 km.
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
23/50
Solutie( ) ( )( ) ) ( )ies inA dB km 10log P P dB L km =
( ) ( ) ( )ies in10log P P A dB km L km 10 =
AL 10ies inP P 10
=
AL 10ies inP P 10
=
( )0.5 15 10 0.75iesP 1mW 10 1mW 10 1mW 0.178 0.178mW
= = = =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
24/50
( ) )in iesL 10 A log P P=
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
25/50
ExercitiuCalculai distana maxim de transmisie
pentru o fibr avnd o atenuare de 0.5dB/km, dac puterea lansatn fibr estede 1 mW, iar sensibilitatea receptorului
este de 50 W.
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
26/50
Solutie
( ) ( ) ( ) ( ) ( )max in iesL km 10 A log P P 10 0.5 log 20 26km= = =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
27/50
DISPERSIA
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
28/50
Numarul de moduri2 21 2
dV n n
=
dnV 2
=
dV NA
=
( )1 2n n n 2= + ( )1 2n n n =
2N V 2= 2N V 4=
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
29/50
ExercitiuCalculai numrul de moduri dintr-o fibr cu
indice gradat dac diametrul miezului este62.5m, apertura numeric 0.275, iarlungimea de und de funcionare 1300nm.
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
30/50
Solutie( )6
9
3.14 62.5 10 0.275 mdNAV 41.51300 10 m
= = =
2
VN 4314
= =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
31/50
Dispersia modala
0t L v= ( )C Ct L vcos=
1 1 2SI C 0
2
Ln n nt t tc n
= =
( )SI C 0 1t t t Ln c = = ( )2
SI C 01
L
t t t NA2cn =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
32/50
ExercitiuCare va fi lirea unui puls de lumin dup
ce se propag pe o fibr cu salt de indice,lung de 5 km, a crei apertur numericaeste 0.275, iar n1=1.487 ?
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
33/50
Solutie
( )( ) ( )
( ) ( )
22 5SI 1t L NA 2cn 5 0.275 2 3 10 1.487 423.8ns = = =
SIt L 84.76ns/ km =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
34/50
ExercitiuCalculai viteza maxim de bit pentru fibra
din exerciiul 11 (fibr cu salt de indice, acrei apertur numerica este 0.275, iarn1=1.487), dac lungimea de transmisie
este 1 km.
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
35/50
Solutienst
SI76.84=
sMbitns /8.111076.841 9 =
ns95.10525.176.84 =
sMbitns 44.995.1051 =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
36/50
Fibra cu indice gradat
( )2
GI 1
t LN 8c =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
37/50
Fibra cu indice gradat
( )2GI 1t LN 8c =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
38/50
ExercitiuCare va fi lirea unui puls de lumin i
viteza maxim de bit pe o fibr cu indicegradat, lung de 5 km, cu i
?
1.71% =
1
N 1.487=
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
39/50
Solutie
( )( )
( )
2
2GI 1 5
5km 1.487 0.0171t LN 8c 0.9ns
8 3 10 km s
= = =
GIt L 0.18ns/ km =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
40/50
( ) ( )4 3GI 1t L(NA) 32cN =
( )GI SIt t 8 =
Fibra cu indice gradat
1 1n N
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
41/50
Fibra monomod
V 2.405
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
42/50
Dispersia cromatic
( )cromt D L =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
43/50
( )4
0 03
SD
4
=
Dispersia cromatic
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
44/50
ExercitiuCare este dispersia cromatic pentru o fibr
cu indice gradat dac
)
20S 0.097ps nm km=
0 1343nm =
1300nm =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
45/50
Solutie
( ) )D 4.38ps nm km =
cromt L 219ps km 0.22ns km = =
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
46/50
Dispersia total
)2 2total modal cromt t t = +
Vit d bit i b d d
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
47/50
Viteza de bit i banda de
frecvene
BW BR 2=
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
48/50
Dispersia i viteza de bit)BR 1 4 t<
( ) ( )( )( ) ( ) )2SI SI 2 1 1 2 1 1BR 1 4 t cn 4 Ln n n c 4Ln cn 2LNA= = = =
( )2GI 1BR 2c N L=
)( )cromBR 1 4D L = ( )2 2total modal cromBR 1 4 t t = +
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
49/50
ExercitiuO fibr cu indice gradat are apertura
numerica 0.275 i N1=1.487. Care esteviteza de bit restricionat de dispersiamodal, pentru 1 km de fibr ?
-
7/29/2019 Curs Fibre Optice
50/50
Solutie
( ) ( )3 4 9GI 1BR 8cN LNA 1.38 10 bit s 1.38Gbit s= = =