Similar presentations:
Волоконно-оптическая система передачи
1. ВОСП
2.
Сf
3.
Энергия, запасенная в одном фотоне4.
ПоказательСкорость света
преломления (n)
(C, км/с)
Вакуум
1,0
300000
Воздух
1,0003
300000
Вода
1,33
225000
Кварц
1,46
205000
Стекло
1,50
200000
Алмаз
2,5
120000
Материал
5.
6.
7.
Ядро (сердцевина),Оптическая оболочка,
мкм
мкм
62,5
125
50
125
8-10
125
8.
9.
10.
11.
Нормированнаячастота v
Число
Типы мод
мод N m
0-2,405
1
HE11 -основная, фундаментальная мода (единственная
2,405-3,832
4
HE11 ; H 01 ; EO01 ; HE 21
3,832-5,136
7
HE 21 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31
9
HE11 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31 ; EH 21
HE 41
12
HE11 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31 ; EH 21
HE 41 ;
E02 ; H 02 ; HE22
14
HE11 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31 ; EH 21
HE 41 ;
H 02 ; E02 ; HE22 ; EH31 ; HE51
5,136-5,52
5,52
6,38-7,02
допустимая для одномодового волокна)
12.
22
1 d 1 d 2 2
N m NA n1 n2
2 2
2
2
1
2 2
r
n1 1 2 ,0 r a
n( r )
a
n2 ,0 r b
2
1 d 2 2
N m n1 n2
4
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
dSin m m , m=0, 1, 2, 3, …39.
aSin m m , m=1, 2, 3, …, m 040.
maSin m , m=1, 2, 3, …, m 0
N
41.
42.
43.
44.
45.
46.
- 3 группа – Бор (В), Алюминий (Al),Галлий (Ga), Индий (In), Талий (Tl);
- 4 группа – Кремний (Si), Германий
(Ge);
- 5 группа – Азот (N), Фосфор (Р),
Мышьяк (As), Сурьма (Sb),Висмут
47.
48.
МатериAl AlS Ga Ga GaS
InA InS
Ge Si AlP
InP
ал
As b P As b
s b
0,6 1,1 2,4 2,1 1,5 2,2
1,3 0,3 0,1
Еg, эВ
1,42 0,73
6 1 5 6 8 8
5 6 7
1,8 1,1 0,5 0,5 0,7 0,5
0,9
λ, мкм
0,87 1,7
3,5
8 5 2 7 5 5
2
-
49.
cn 2I E , Вт/см2
4
50.
51.
Eф Ec Ev hf Eg ,h – постоянная Планка, h=6,626·10-34 Дж·с
hc
Eg
52.
PиPи max
0,5 Pи max
λmin λ0 λmax
53.
PиДля СЛД
Для СИД
Iн
54.
55.
56.
57.
Pизлвнеш
Pреком
58.
59.
NV N с еEс Ev kt
B12 N v E f A21 N c B21 N c E f
60.
B21 N c1
B12 N v
B21
E f 1
A21
61.
62.
L2
m , где
m=1, 2, 3, …
c
c
c
f m f m f m 1
m m 1 2 L
63.
cf m
2L n
Ln
Q
ln R
64.
65.
66.
Относительная интенсивность1,0
0,8
0,6
3
0,4
1
2
0,2
0
-80 -60
-40 -20
0
20
40
Градусы от нормали
60
80
67.
Диаграмма направленности оптического излучения ЛДа – диаграмма направленности;
б – зависимость излучаемой мощности от угла во взаимно
перпендикулярных направлениях;
в – конус излучения
68.
69.
PмаксΔλ
0,5 Pмакс
СИД
ППЛ
λ0
70.
HD
P
d
n
E
71.
72.
73.
условие Вульфа-Брэггаdn э Sinθ 1 m 0
условие Брэгга (при θ=π/2)
2dn э m 0
0 Б 2dnэ
f fБ
1 с
m
2 nL
74.
75.
Pиp
-
i
n+
Rc
- +
Eп
Iф Neq
76.
S ,А/ВтSi
Ge InGaAs
0,8
0,6
0,4
0,2
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8
77.
78.
79.
Pиp
i
n
+
80.
81.
Ри+
n
p
i
p
- Eп
82.
83.
- EлV2
c(t) Уc
УСМ
Eсм
Pu
V1
Iн
R1
84.
РuРмакс
Р0
Рмин
б
t
а
Iмин I0
Iмакс
C(t)
t
Iн
85.
86.
87.
In88.
FтсфF0
F0Jm
F0
F
89.
tt
t
90.
Iнt
Pн
P0
τз
t
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.
101.
102.
СpIф
Pи
ФД
Rc
+
-
Eп
Uc
Zy
Uвх
K(jω)
103.
104.
105.
106.
UвхZy
Коррек
тирую
щий
контур
K(jΩ)
Uc
107.
108.
109.
ε6
9
10
11
12
13
14
15
BER 1,5·10-3 3,6·10-6 3,0·10-7 2,0·10-9 1,0·10-9 4,0·10-11 1,3·10-12 3,25·10-14
A,дБ
15,3
19,1
20
20,8
21,6
22,2
22,9
23,5
110. Оптические усилители
111.
Полупроводниковый лазерныйусилитель (ППЛУ)
112.
Оптический усилитель напримесном волокне
113.
Энергетическая диаграмма уровнейатомной системы усилителя на
примесном волокне
114.
Усилитель на кремниевомволокне, легированном
эрбием
или
усилитель EDFA
(Erbium Doped Fiber
Amplifier)
115.
Коэффициент усиления кремниевого EDFA приразличных значениях мощности входного
оптического сигнала
116.
Мощность выходного сигнала и шума вEDFA
117.
Длина волны , нмМощность шума, дБм
118.
119. ПАССИВНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ ВОСП
120.
r0r
S0
S0
S0
S0
S0
S0
Г
2
g
g
2g
а)
б)
в)
121.
122.
123.
124.
125.
126.
127.
128.
129.
130.
131.
132.
133.
134.
135.
136.
137.
ТранспондерыSTM-N
STM-N
TP-1
TP-2
λ2
λ2
D
E
M
U
X
M
U
X
STM-N
TP-N
λ1
Односторонняя
передача
λ1
λn
λn
Транспондеры
TP-1
STM-N
TP-2
STM-N
TP-N
STM-N
Линейный тракт
Рисунок 11.1 - Схема многоволновой системы передачи