Realizarea fizică a dispozitivelor...

45
Curs 6 2011/2012

Transcript of Realizarea fizică a dispozitivelor...

Page 1: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Curs 6

2011/2012

Page 2: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Capitolul 5

Page 3: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 4: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 5: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Macrocurburi

Microcurburi

Imprastiere

Absorbtie in

out

P

PPierderi

in

out

P

P10log10dBPierderi

]lungime[km

B]Pierderi[ddB/kmAtenuare

Page 6: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 7: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

intermodala (modala – depinde de prezentamodurilor)

intramodala (cromatica – depinde de lungimea de unda)◦ de material

◦ de ghid

Page 8: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 9: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

0t L v C Ct L vcos

1 1 2SI C 0

2

Ln n nt t t

c n

SI C 0 1t t t Ln c 2

SI C 01

Lt t t NA

2cn

Page 10: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

salt de indice

indice gradat

1

2

1

21

2

21

2 nc

NAL

n

nn

nc

nLdt

intarzierea intre

moduri cand1

2

21

n

nn

2

2

mod23

1

dt

1

21

mod3432 nc

NAL

c

nL

31

421

82 nc

NAL

c

nLdt

c

nL

34

21

mod

Page 11: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

d

dnnngr

2

2

d

nd

c

Lmat

SiO2

Page 12: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Neglijabila in fibrele multimod fata de dispersia modala

2

2

dV

VbdV

c

Lnmat

b – constanta de propagarenormalizata

Page 13: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

D(λ) ≈ 100 + 0.4 (850 - λ) [ps/nm/km] pentru 800 < λ < 900 nm

D(λ) ≤ 3,5 ps/nm/km pentru 1285 < λ < 1330 nm

D(λ) ≤ 17 ps/nm/km pentru 1525 < λ < 1575 nm

LDcr

3

400 -

4

S=)D(

3

400 -

4

S=)D(

S0 panta dispersiei –ps/nm2/km

Page 14: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 15: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Dispersia totala

Banda

Banda optica la 3 dB corespunde unei benzielectrice la 6 dB◦

Viteza legaturii

2

mod

2 crtot

GHz

nsB

tot

opt

44.0

elopt BB 2

elBsGbV 2/

2~;~ IPIP elopt

Page 16: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Atenuarea e mai mica la 1550 nm

EDFAŸ (Erbium doped fibre amplifiers) opereaza in bandaaceasta

Sistemele WDM (Wavelength division Multiplexing) necestiabanda larga amplificata

Page 17: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

FWM

Page 18: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 19: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Dispersie -100 ps/nm/km

Atenuare 0.5 dB/km

Page 20: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Diametru teaca = 125 μm

MFD = 9÷10 μm la 1300 nm

λC = 1100÷1280 nm Pierderi de curbura (la 1550 nm) mai mici de 1 dB

pentru 100 spire de fibra rulata pe un mosor cu 7.5 cm diametru

Dispersia in banda 1300 nm (1285-1330 nm) mai mica de 3.5 ps/nm/km. La 1550 nm dispersia trebuie sa fie mai mica de 20 ps/nm/km

Viteza de variatie a dispersiei (panta dispersiei S0) mai mica de 0.095 ps/nm2/km

Page 21: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Atenuare 180 dB/km NA = 0.3 Diametru 1 mm Banda 125MHz (100m)

Page 22: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Capitolul 5

Page 23: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Optical time-domain reflectometer

Localizarea defectelor

Page 24: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 25: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 26: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Masurarea puterii si atenuarii

Page 27: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Numai la trecerea de la apertura numericamai mare la apertura numerica mai mica

Page 28: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Numai la trecerea de la diametru mai mare la diametru mai mic

Page 29: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 30: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 31: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Se foloseste un gel cu indice de refractie egalcu al fibrelor

Se aduna pierderile generate de reflexie pe o lamela (pana la 16%)

Page 32: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Tehnici necesare pentru a asigura o taiereperpendiculara pe axa fibrei

Page 33: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 34: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 35: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 36: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 37: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 38: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 39: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Offset Angular Misalignment

Separation

Core Eccentricity Core Ellipticity Reflections &Interference

Page 40: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Optical fibers

Tube

Strain relief(e.g., Kevlar)Innerjacket

Sheath

Outerjacket

Page 41: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 42: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 43: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi
Page 44: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Verificati http://rf-opto.etc.tuiasi.ro

Page 45: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_6_2011_2012.pdfDiametru teaca = 125 μm MFD = 9÷10 μm la 1300 nm λ C = 1100÷1280 nm Pierderi

Laboratorul de microunde si optoelectronica

http://rf-opto.etti.tuiasi.ro

[email protected]