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, *10 8 m/s 0,40,50,60,81,01,21,41,61,8 µm /1650 I. II. III nm 1 pm1 nm1 µm1 mm1 m100m hullámhossz 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]  [nm] I. II. III 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 D (ps/nm) (nm)

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 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 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 szálas kivitel speciális szerszámokkal tisztítható és hegeszthető


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

Hasonló előadás


Google Hirdetések