Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Széchenyi István University Győr Hungary Optikai szálak Nagy Szilvia.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Széchenyi István University Győr Hungary Optikai szálak Nagy Szilvia."— Előadás másolata:

1 Széchenyi István University Győr Hungary Optikai szálak Nagy Szilvia

2 2KTV Optika - Szálak KábelTV hálózat

3 3KTV Optika - Szálak Fény – modellek A fény leírására szolgáló modellek: részecske kép: fotonok h energia lézerek, detektorok elektromágneses hullámok Maxwell-egyenletek monomódusú szálak geometriai optika: fénysugarak, sugármenet Schnell-tv,…

4 4KTV Optika - Szálak Fény – elektromágneses hullám UVLÁTHATÓIR c=2,99792458 *10 8 m/s 0,40,50,60,81,01,21,41,61,8 µm 850 670780 1310 1550 1625/1650 I. II. III. 1270 - 1650 nm 1 pm1 nm1 µm1 mm1 m100m 10 -12 10 -9 10 -6 10 -3 10 0 10 2 hullámhossz 10 20 10 18 10 16 10 14 10 12 10 10 10 8 10 6 250 THz1 THz1 GHz1 MHz frekvencia KOZMIKUS RÖNTGEN FÉNY KOMMUNIKÁCIÓ

5 5KTV Optika - Szálak Optikai hullámvezető Az optikai szálak elektromágneses hullámvezetők, melyben a fény különböző propagáló módusokban terjed

6 6KTV Optika - Szálak Geometriai optika teljes visszaverődés, törés    n1n1 n2n2 n 1 < n 2 Snellius-Descartes: n 1 sin  = n 2 sin  terjedési sebesség: v = c/n i

7 7KTV Optika - Szálak Geometriai optika Határszög: n 1 >n 2 n 1 sin  h = n 2        < h h  > h h  = h h

8 8KTV Optika - Szálak Optikai szálak

9 9KTV Optika - Szálak Optikai szálak

10 10KTV Optika - Szálak Optikai szálak Ha akkor a numerikus apertúra is kicsi. A távközlésben kis numerikus apertúrával gyártott szálakat, ún. gyengén vezető szálakat alkalmaznak.

11 11KTV Optika - Szálak Geometriai optika Akceptanciaszög (  ): maximális belövési nyílásszög  maximum Numerikus apertúra

12 12KTV Optika - Szálak Módustér-átmérő A fény nem csak a magban terjed, különösen többmódusú szálakban „behatol” a köpenybe is„behatol” a köpenybe is a köpenyben kisebb a törésmutató, így nagyobb a terjedési sebességa köpenyben kisebb a törésmutató, így nagyobb a terjedési sebesség

13 13KTV Optika - Szálak Veszteségek A vákuumtól eltérő anyagban haladó fény veszteségeket szenved. Az átviteli veszteségek fő okai: Elnyelődés (abszorpció): az atom, vagy molekula a beérkező fotont elnyeli s hatására magasabb energiájú állapba kerül. Elnyelődés (abszorpció): az atom, vagy molekula a beérkező fotont elnyeli s hatására magasabb energiájú állapba kerül. Diszperzió: a közegben haladó fény sebessége függ a hullámhosszától. Miután a fény több különböző hullámhosszúságú rezgés keveréke, összetevőire bomlik és színek szerint változó sebességgel halad. Diszperzió: a közegben haladó fény sebessége függ a hullámhosszától. Miután a fény több különböző hullámhosszúságú rezgés keveréke, összetevőire bomlik és színek szerint változó sebességgel halad.

14 14KTV Optika - Szálak Veszteségek Szóródás: az anyagban lévő inhomogenitásokon a fény energiája szóródik. Szóródás: az anyagban lévő inhomogenitásokon a fény energiája szóródik. Tükröződés: a fény valamely közeg határára érve arról részben visszaverődik, a teljes energia visszavert hányada az anyag törésmutatójától függ (Fresnel reflexió). Tükröződésről beszélünk, ha a visszaverődés tökéletesen sík felületről történik. Tükröződés: a fény valamely közeg határára érve arról részben visszaverődik, a teljes energia visszavert hányada az anyag törésmutatójától függ (Fresnel reflexió). Tükröződésről beszélünk, ha a visszaverődés tökéletesen sík felületről történik. Szórt visszaverődés: az optikailag durva felületről való visszaverődés (a visszaverő felület nem tökéletesen sima, sík felület). Szórt visszaverődés: az optikailag durva felületről való visszaverődés (a visszaverő felület nem tökéletesen sima, sík felület).

15 15KTV Optika - Szálak Száljellemzők Csillapítás (veszteség) függ: - az anyag hőmérsékletétől, - a tisztaságától és - a fény hullámhosszától. Abszorpció: Abszorpció: UV abszorpció, IR abszorpció Rayleigh szórás Levágási hullámhossz (Brillouin-szórás, SPM) Levágási hullámhossz (Brillouin-szórás, SPM) Mikro- és makrohajlítások Mikro- és makrohajlítások

16 16KTV Optika - Szálak Száljellemzők Csillapítás a [dB/km] 0.1 1 10  [nm] I. II. III. 85013001550 UV abszorpció IR abszorpció Rayleigh szórás OH gyök I. ablak első generációs 850 nm környéke, 2.5−3.5 dB/km II. ablak minimális diszperziójú 1300 nm környéke, 0.36 dB/km III. ablak minimális csillapítású 1550 nm környéke, 0.24 dB/km

17 17KTV Optika - Szálak Száljellemzők Csillapítás a [dB/km]

18 18KTV Optika - Szálak Száljellemzők diszperzió – kromatikus diszperzió 1 2 3 D (ps/nm) 10 -10 (nm) 120014001600 1 2 3

19 19KTV Optika - Szálak Száljellemzők Diszperzió: módus diszperziót anyag és geometria következtében fellépő diszperziót, hullámvezető diszperziót a polarizációs módus diszperzióját. A diszperzió megengedett értékét általában a bitidő 10%-ában határozzák meg. kromatikus diszperzió

20 20KTV Optika - Szálak Száljellemzők diszperzió - módusdiszperzió

21 21KTV Optika - Szálak Optikai szál gyártása A gyártás fázisai: - előforma készítése szál szerkezetének előállítása - külső kémiai gőzlecsapatás - belső kémiai gőzlecsapatás - növesztéses eljárás - szálhúzás - szál átmérő - primer védelem (esetleg festés) - kábelgyártás - több szál összefogása - különböző védelmek kialakítása

22 22KTV Optika - Szálak Preform készítése Belső kémiai gőzlecsapatás: - tisztítás - hordozócső készítés - mag növesztése (lecsapatása) - zsugorítás SiCl 4 O 2 GeCl 4 BBr 3 1300 O C

23 23KTV Optika - Szálak Szálhúzás Vezérlő egység Hűtőfolyadék Primer védelem Száldetektor Grafit kemence Preform Feszítő dob Csévélő dob

24 24KTV Optika - Szálak Kábelgyártás Pászma átmérő detektor Dobok a szálakkal SZ sodrat Pászma növesztése Vazelin Vezérlő egység

25 25KTV Optika - Szálak SZ sodrat S Z irány (jobb majd bal sodrat) 70 cm-enként - csak laza szerkezetűnél - nem csak szálaknál, hanem pászmáknál is

26 26KTV Optika - Szálak Pászma kialakítása 1. Laza szerkezetű, vazelin töltés SZ sodrat festés...... 2.4 - 3.0 mm Védőcső (pászma) Optikai szál (primer védelemmel) Vazelin 2. Szoros felépítésű kábelek

27 27KTV Optika - Szálak Optikai kábelek fajtái Kültéri: Légkábelek Nem önhordó Önhordó Földalatti kábelek Behúzó Páncélos Víz alatti kábelek Folyami Tenger alatti

28 28KTV Optika - Szálak Optikai kábelek fajtái Beltéri: Switch kábelek Patch kábelek Pigtail kábelek

29 29KTV Optika - Szálak Behúzó kábel tehermentesítő szál másodlagos védelem vazelin töltéssel műgyantás kevlár fekete köpeny

30 30KTV Optika - Szálak Spirál, hornyos szálvezetős optikai kábel tárcsás rögzítő és tehermentesítő vájat az elsődleges védelemmel ellátott szálak részére

31 31KTV Optika - Szálak Páncélos kábel

32 32KTV Optika - Szálak Önhordó légkábel............ Acélsodrony Polietilén köpeny Kevlar Központi elem Pászma Vakpászma Optikai szálak

33 33KTV Optika - Szálak Nagyfeszültségű légkábel nullvezeték acélsodrony pászma optikai szálak

34 34KTV Optika - Szálak Optikai szalagkábelek szekunder védelem primer védelemmel ellátott optikai szál 8 - 10 - 20 szálas kivitel speciális szerszámokkal tisztítható és hegeszthető


Letölteni ppt "Széchenyi István University Győr Hungary Optikai szálak Nagy Szilvia."

Hasonló előadás


Google Hirdetések