WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Використання світловодів - Курсова робота

Використання світловодів - Курсова робота

Черкаський національний університет ім. Богдана Хмельницького

Кафедра Загальної фізики

Використання світловодів

Реферативне повідомлення,

виконане студентом

2-А курсу фізичного факультету

Селегеєм Ярославом Володимировичем

Черкаси-2008

Зміст

Введення

1. Оптичне волокно, як середовище передачі даних.

2. Конструкція оптичного волокна

3. Параметри оптичних волокон

3.1 Геометричні

3.2 Оптичні

4. Використання світловодів.

Список використаної літератури.

Введення

Оптичне волокно вважається самим досконалим фізичним середовищем для передачі інформації, а також самим перспективним середовищем для передачі більших потоків інформації на значні відстані.

Науково-технічний напрямок, що займається розробкою й застосуванням оптичних світоводів, називається волоконна оптика.

У цей час волоконно-оптичні кабелі прокладені по дну Тихого й Атлантичного океанів і практично увесь світ "обплутаний" мережею волоконних систем зв'язку (Laser Mag.-1993.-№3; Laser Focus World.-1992.-28, №12; Telecom. mag.-1993.-№25; AEU: J. Asia Electron. Union.-1992.-№5). Європейські країни через Атлантику зв'язані волоконними лініями зв'язку з Америкою. США через Гавайські острови й острів Гуам - з Японією, Новою Зеландією й Австралією. У мережу тихоокеанських ВОЛС увійшли Тайвань, Гонконг, Малайзия, Сінгапур, Філіппіни, Бруней, Тайланд, а також Корея й КНР. Волоконно-оптична лінія зв'язку з'єднує Японію й Корею з Далеким Сходом Росії. На заході Росія пов'язана з європейськими країнами ВОЛС С.-Петербург - Кінгісепп - Данія й С.-Петербург - Виборг - Фінляндія, на півдні - з азіатськими країнами ВОЛС Новоросійськ - Туреччина. У Європі, також, як й в Америці, ВОЛС давно вже знайшли саме широке застосування практично у всіх сферах зв'язку, енергетики, транспорту, науки, утворення, медицини, економіки, оборони, державно-політичної й фінансової діяльності.

1. Оптичне волокно як середовище передачі даних

Оптичне волокно (ОВ) є середовищем передачі інформації в оптичних системах зв'язку. Перше оптичне волокно із втратами 20 дБ/км (на довжині хвилі 0.633 мкм) було виготовлено фірмою Corning Glass Works в 1970 р. Однак прогрес у цій області був настільки стрімкий, що вже в 1972 р. втрати в ОВ досягли 4 дБ/км, а сучасні волокна мають втрати менш 0.2 дБ/км (на довжині хвилі 1.55 мкм). Причому настільки малі втрати сигналу зберігаються в дуже широкому діапазоні частот модуляції світла й зменшення амплітуди сигналу з ростом частоти модуляції обумовлено дисперсією, що для сучасних волокон зі зміщеною дисперсією становить величину порядку 3 пс/нм. км. Таким чином, смуга пропущення властиво волокна може перевищувати 100 Ггц. км. Споконвічне волокно, одержуване в процесі виготовлення, було винятково тендітним. Для його функціонування в якості надійного високоякісного компонента системи, волокно не повинне мати вад і бути захищеним від механічного впливу. Перед провідними вченими всього світу протягом багатьох років стояла, у якості основної, складна задача розвитку технології виробництва для досягнення високої механічної міцності, надійності й високоякісних передатних характеристик оптичних волокон. Ці завдання в цей час успішно вирішені. Сучасне волокно може бути зав'язане у вузол діаметром 5 мм і при цьому не руйнується. Технічної ж характеристики сучасних ОВ у плані передачі інформації настільки високі, що вони перебувають поза конкуренцією з іншими середовищами передачі даних. Розвиток поколінь волоконної оптики йшло в такий спосіб:

Системи першого покоління (1978-1982):

Довжина хвилі 0,85 мм,

Многомодове градієнтне волокно,

AlGaAs/GaAs світлодіодний або лазерний передавач, кремнієвий детектор.

Системи другого покоління (1983>):

Довжина хвилі 1,3 мм,

Одномодове волокно,

InGaAs/In лазерний (або світодіодний) передавач, Ge детектор.

Системи третього покоління (1989>):

Довжина хвилі 1,3 мм, 1,55 мм,

Одномодове волокно (також волокно зі зміщеною дисперсією),

InGaAs/In лазерний передавач, InGaAs/In детектор.

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

Будова світловода:

1. Осьовий елемент: сталевий канат у полімерному покритті; склопластиковий пруток у полімерному покритті

2. Оптичні волокна

3. Оптичні модулі

4. Гідроізоляція сердечника гідрофобний заповнювач або водобокуючі елементи

5. Гідроізоляція бронюючого шару гідрофобний заповнювач або водоблокуючі елементи

6. Сталева гофрована ламінована стрічка.

2. Конструкція оптичного волокна

Оптичне волокно складається зі светоловедучої серцевини, оточеною оболонкою, у яких різні показники заломлення.

Обидва елементи виробляються з високочистого кварцового скла. Отримане в процесі витяжки оптичне волокно потім покривається одним або двома шарами захисного пластикового покриття, розповсюдженим матеріалом для якого є акрилат. Від покриття залежить міцність волокна. В основі поширення світла по сердечнику лежить принцип повного внутрішнього відбиття, що реалізується за рахунок того, що коефіцієнт заломлення сердечника вище коефіцієнта заломлення оболонки. На вході волоконно-оптичного тракту модулююче джерело світла перетворить вхідні електричні сигнали в модульовані (як правило по інтенсивності) світло, що поширюється по волокну, пов'язаному із джерелом. На іншому, приймаючому кінці лінії оптичні сигнали перетворяться фотодетектором назад в електричні сигнали. На лініях великої довжини іноді використаються регенератори, що складаються із приймача, підсилювача й передавача. У сучасних Волоконно Оптичних Лініях Зв'язку також знаходять застосування оптичні підсилювачі. Оптичне волокно являє собою циліндр із легованого кварцового скла. Для передачі сигналів використаються два види волокна: одномодове й многомодове. Назва волокна одержали від способу поширення випромінювання в них. В одномодовому волокні діаметр світовідної жили порядку 8-10мкм, тобто зрівняємо з довжиною світлової хвилі. При такій геометрії у волокні може поширюватися тільки один промінь (одна мода) (мал.1).

Loading...

 
 

Цікаве