Направляющие среды электросвязи

1. Направляющие среды электросвязи Экзамен

Павловская Ксения
Александровна
[email protected]

2. Электросвязь

• Это способ передачи информации
с помощью электромагнитных
сигналов передаваемых:
• по воздуху,
• по медным проводам,
• по оптическому кабелю.
Синонимом является термин
телекоммуникации.

3. Направляющие среды

Различают два основных типа сред
передачи:
• радио линии (РЛ);
• направляющие системы передачи
(линии связи).

4. Направляющая система

• это устройство, предназначенные
для передачи электромагнитных
сигналов в заданном направлении с
должным качеством и надежностью.
• В качестве направляющих систем
волоконно-оптических линий передачи
(ВОЛП) современных сетей связи
применяются оптические волокна (ОВ).

5. Канал связи включает в себя

• передающее устройство, приёмное
устройство и среду передачи различной
физической природы

6. В качестве среды передачи используются:

• околоземное атмосферное и
космическое пространство,
• медные кабели различной конструкции,
• оптоволоконные кабели.

7. Классификация линий связи  

Классификация линий связи

8. Радиолинии наземной и спутниковой связи

9. Радиолинии наземной связи

10. Радиолинии спутниковой связи

11. Кабельные линии связи

• витая пара

12. Кабельные линии связи

• Витая пара в двух вариантах –
экранированном, неэкранированном

13. Коаксиальный кабель 

Коаксиальный кабель

14. Коаксиальный кабель

15. Оптоволоконный кабель 

Оптоволоконный кабель

16. НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

• Направляющая система передачи (НС)
– это устройство, предназначенное для
передачи электромагнитных сигналов в
заданном направлении с должным
качеством и надежностью.

17. Мы будем говорить о направляющих системах оптической связи

• В качестве направляющих систем
волоконно-оптических линий
передачи (ВОЛП) современных сетей
связи применяются оптические
диэлектрические волноводы
(световоды). (Термин ВОЛС волоконно-оптические линии связи,
запрещен ГОСТом 26599-85).

18. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ОПТИКИ

• Свет – это сложный объект, с
присущими
ему
характерными
свойствами. Сложность заключается в
том, что описать эти свойства в рамках
одной теории не представляется
возможным.
• Три подхода к рассмотрению: лучевой,
волновой и квантовый.

19. Законы лучевой оптики

• Закон прямолинейного
распространения сета.
• Закон независимости световых
лучей.
• Закон отражения света.
• Закон преломления света.

20. Характеристика среды распространения - показатель преломления n

Характеристика среды распространения показатель преломления n
c
n
v
n
c - скорость света в вакууме;
• - диэлектрическая
v - скорость света в среде;
• - магнитная
n 1
проницаемость среды
проницаемость среды

21. ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

22. Преломление света на границе

При падении световой волны (луча) на
границу раздела двух диэлектрических
сред, свет частично преломляется и
переходит в другую среду, а частично
отражается, оставаясь в первой среде.
При преломлении света на границе
выполняется закон Снелла
(лат. Снеллиуса)
Willebrord Snel van Royen

23. Закон Снеллиуса

Отношение sin угла падения к sin угла
преломления равно отношенню
показателей преломления этих сред:
sin 1 n2
sin 2 n1

24. Закон Снеллиуса

• Этот закон удобнее записывать в более
симметричном виде
n1 sin 1 = n2 sin 2
• Это выражение называют оптическим
инвариантом.
• В этом случае не надо помнить, какой
угол ставить в числителе, а какой – в
знаменателе.

25. ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ

26. ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ при переходе из оптически более плотной среды в оптически менее плотную

27. ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ: n2<n1

ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ
ОТРАЖЕНИЕ:
n2<n1

28. Предельный угол падения

Изменяя угол падения можно добиться
эффекта, когда преломленный луч будет
распространяться
вдоль
границы
раздела двух сред. Такой угол падения
называют предельным углом полного
внутреннего отражения – θпр.
Θпр=arcsin(n2/n1)

29. Вывод

Эффект
полного
внутреннего
отражения
лежит
в
основе
механизма передачи света по ОВ,
т.е. свет распространяется по ОВ,
если выполняется условие:
θпад > θпр

30. Фильм

• Полное внутренние отражение
• Искривление луча в неоднородной
среде

31. Из теории Максвелла следует, что свет – это электромагнитная волна, которая описывается уравнениями вида:

E ( z, t ) Emax cos( t kz)
H ( z, t ) H max cos( t kz)

32. СХЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ

33. Электромагнитная волна переносит энергию

• Вектор Пойнтинга:

34. Интерференция света. Опыт Юнга

• М

35. Дифракционная решетка

• Оптический прибор, представляющий
собой совокупность большого числа
регулярно расположенных штрихов
(щелей, выступов).