Curs Fibre Optice

7/29/2019 Curs Fibre Optice

1/50

Fibra Optica


2/50


3/50


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?


5/50

1C 2 1sin n n =

( ) ( )1C 2 1arcsin n n arcsin 0.9865 80.57 = = =

Solutie


6/50

Unghiul critic de incidenta siunghiul critic de propagare

22

C1

narcsin 1n

=


7/50

ExercitiuIndicele de refracie al miezului 1.48 este iar

indicele de refracie al tecii este 1.46. Careeste unghiul critic de propagare?


8/50

Solutie

C 1C90 =

1C C 2 1sin cos n n = =

( )C arccos 1.46 1.48 9.43

= =


9/50

Apertura numerica

a a 1 Cn sin n sin =

a 1 Csin n sin =


10/50


indicele de refracie al tecii este 1.49. Careeste unghiul de acceptan al fibrei?


11/50

Solutie

a

sin 1.48sin9.43 0.2425 = =

)a arcsin 0.2425 14.033 = =

a2 28.07 =


12/50

aNA sin=

22 22

a 1 C 1 1 2

1

nNA sin n sin n 1 n n

n

= = = =


13/50


indicele de refracie al tecii este 1.46. Careeste apertura numeric a fibrei?


14/50

Solutie

2 2NA 1.48 1.46 0.2425= =


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=


16/50

ATENUAREA Macrocurburi

Microcurburi Imprastiere

Absorbtie


17/50

Macrocurburi


18/50

Microcurburi


19/50

Imprastiere


20/50

Absorbtie


21/50

Calculul atenuariiies inPierderi P P=

( )10 ias inPierderi(dB) 10log P P=

( ) ( ) ( )A dB km Pierderi dB lungimeafibrei km=


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.


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

= = = =


24/50

( ) )in iesL 10 A log P P=


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.


26/50

Solutie

( ) ( ) ( ) ( ) ( )max in iesL km 10 A log P P 10 0.5 log 20 26km= = =


27/50

DISPERSIA


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=


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.


30/50

Solutie( )6

9

3.14 62.5 10 0.275 mdNAV 41.51300 10 m

= = =

2

VN 4314

= =


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 =


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 ?


33/50

Solutie

( )( ) ( )

( ) ( )

22 5SI 1t L NA 2cn 5 0.275 2 3 10 1.487 423.8ns = = =

SIt L 84.76ns/ km =


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.


35/50

Solutienst

SI76.84=

sMbitns /8.111076.841 9 =

ns95.10525.176.84 =

sMbitns 44.995.1051 =


36/50

Fibra cu indice gradat

( )2

GI 1

t LN 8c =


37/50


( )2GI 1t LN 8c =


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=


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 =


40/50

( ) ( )4 3GI 1t L(NA) 32cN =

( )GI SIt t 8 =


1 1n N


41/50

Fibra monomod

V 2.405


42/50

Dispersia cromatic

( )cromt D L =


43/50

( )4

0 03

SD

4

=

Dispersia cromatic


44/50

ExercitiuCare este dispersia cromatic pentru o fibr

cu indice gradat dac

)

20S 0.097ps nm km=

0 1343nm =

1300nm =


45/50

Solutie

( ) )D 4.38ps nm km =

cromt L 219ps km 0.22ns km = =


46/50

Dispersia total

)2 2total modal cromt t t = +

Vit d bit i b d d


47/50

Viteza de bit i banda de

frecvene

BW BR 2=


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 = +


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 ?


50/50

Solutie

( ) ( )3 4 9GI 1BR 8cN LNA 1.38 10 bit s 1.38Gbit s= = =

Curs Fibre Optice

Documents

Transcript of Curs Fibre Optice