Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Széchenyi István University Győr Hungary Vevők, erősítők, passzív eszközök Nagy Szilvia.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Széchenyi István University Győr Hungary Vevők, erősítők, passzív eszközök Nagy Szilvia."— Előadás másolata:

1 Széchenyi István University Győr Hungary Vevők, erősítők, passzív eszközök Nagy Szilvia

2 2Interaktív KTV 2008 Moduláció Direkt magát a lézert vagy LED-et modulálják magát a lézert vagy LED-et modulálják KTV hálózatokban distributed feedback lézer diódák KTV hálózatokban distributed feedback lézer diódák többnyire a pumpáló mechanizmuson (áramon) keresztül modulálják többnyire a pumpáló mechanizmuson (áramon) keresztül modulálják Külső moduláció külön eszköz, a moduláló jel hatására változtatja a törésmutatóját, ill. áteresztő- képességét (pl. MZ, akusztooptika…) külön eszköz, a moduláló jel hatására változtatja a törésmutatóját, ill. áteresztő- képességét (pl. MZ, akusztooptika…)

3 3Interaktív KTV 2008 Moduláció Direkt P opt I 0 t t P I m I b I 0 = I b + I m hőmérséklet öregedés I TH

4 4Interaktív KTV 2008 Moduláció komp. I b I m P opt beáll. monitordióda lézer lézermeghajtó áramkör

5 5Interaktív KTV 2008 Moduláció lézerdióda impulzusainak alaktorzításai P opt t 100% 90% 10% 0 Névleges befejezés Névleges kezdés túllövés felfutási idő belengési idő lecsengés kioltási idő nem teljes kioltás

6 6Interaktív KTV 2008 DPSK modulátor Moduláció Hullámvezető Elektródák Fény bemenet Hordozó V

7 7Interaktív KTV 2008 Pockels-cella elektrooptikai moduláció: elektromos tér hatására változik a törésmutató elektrooptikai moduláció: elektromos tér hatására változik a törésmutató Moduláció Fény bemenet

8 8Interaktív KTV 2008 akusztooptikai modulátor egy piezoelektromos jelátalakító akusztikus hullámokat kelt a kristályban, egy piezoelektromos jelátalakító akusztikus hullámokat kelt a kristályban, a sűrűségváltozás hatására változik a törésmutató: optikai rács keletkezik a sűrűségváltozás hatására változik a törésmutató: optikai rács keletkezik a rácson szóródnak a fényhullámok a rácson szóródnak a fényhullámok Moduláció piezo- elektromos kristály elnyelő szál

9 9Interaktív KTV 2008 integrált elektroabszorpciós modulátor – Franz—Keldysh-effektus (E hatására változó tiltott sáv) Moduláció

10 10Interaktív KTV 2008 Külső moduláció Mach—Zehnder- interferométerrel Moduláció optikai úthosszkülönbség → konstruktív vagy destruktív interferencia

11 11Interaktív KTV 2008 Külső moduláció Mach—Zehnder- interferométerrel Moduláció A moduláló feszültség miatt változik az anyag törésmutatója U Jel feszültség Hordozó Fény bemenet 6 mm Intenzitás modulált fény kimenet

12 12Interaktív KTV 2008 Moduláció CSO

13 13Interaktív KTV 2008 Vevők A vevők a fotonok hatására töltéshordozót termelnek. Követelmények: kvantumhatásfok minél nagyobb legyen (átlagosan egy beérkező fotonra minél több elektron aktiválódjon). A kvantumhatásfok növelése: csökkenteni kell a reflexiót növelni kell a detektáló felületet el kell kerülni az aktiválódott elektron rekombinálódását

14 14Interaktív KTV 2008 Vevők A vevők a fotonok hatására töltéshordozót termelnek. Követelmények: gyors válaszidő kis zaj megfelelő anyagválasztás hullámhossz szelektivitás (alapvetően nem szelektívek, ill. széles sávúak)

15 15Interaktív KTV 2008 Detektorok paraméterei Kvantumhatásfok:  =J f /e  : a fotonok és a keletkezett elektronok aránya Érzékenység: R=e  /h : a detektorok felületére beeső fényteljesítmény által keltett áram) Sávszélesség: a töltéshordozóknak a kiürített zónán való áthaladási idejétől függ Zaj: sötétáram sörétzaj

16 16Interaktív KTV 2008 Vevők

17 17Interaktív KTV 2008 Vevők

18 18Interaktív KTV 2008 p-n átmenetes fotodióda potenciálfal szabad elektronok szabad lyukak határréteg  gap A fotonok hatására elektron-lyuk párok keletkeznek

19 19Interaktív KTV 2008 PIN fotodióda p n i RtRt i potenciálfal szabad lyukak szabad elektronok  gap határréteg

20 20Interaktív KTV 2008 PIN fotodióda

21 21Interaktív KTV 2008 Lavina diódák U I lavinaletörés – a nagy feszültség hatására egyetlen szabad elektron is fel tud annyira gyorsulni, hogy elektron-lyuk párokat generáljon az útja során. Fordított előfeszítés!

22 22Interaktív KTV 2008 Lavinadiódák felépítése + h

23 23Interaktív KTV 2008 Vevőmodulok

24 24Interaktív KTV 2008 Optikai erősítők Anélkül erősítik az optikai jelet, hogy azt elektromossá visszaalakítanák. erbiummal adalékolt üvegszálak fény pumpálással fény pumpálással félvezető optikai erősítők elektromos pumpálással elektromos pumpálással

25 25Interaktív KTV 2008 Erbiummal adalékolt kvarcüveg sávszerkezete 1531 nm 1480 nm 980 nm

26 26Interaktív KTV 2008 Erbiummal adalékolt kvarcüveg sávszerkezete gerjesztett állapot nem sugárzó átmenet stimulált foton jel foton alapállapot metastabil állapot 980 nm-es pumpáló sugárzás

27 27Interaktív KTV 2008 Optikai erősítők alkalmazása OLT EDFA

28 28Interaktív KTV 2008 Optikai erősítők alkalmazása lézer EDF optocsatoló Jel be Jel ki lézer EDF optocsatoló Jel be Jel ki lézer EDF optocsatoló Jel be Jel ki lézer optocsatoló lézer pumpálás

29 29Interaktív KTV 2008 Passzív optikai elemek felosztása Optikai szálak Optikai kötések Optikai rendezők, rögzítők, pozícionálók Optikai csillapítók Lencsék, szűrők Jelosztók, optocsatolók Optikai kapcsolók Optikai modulátorok

30 30Interaktív KTV 2008 Optikai lencsék n 2 n 1 n 1 n 1 n 2 indirekt lencsediffúziós mikrolencse gömblencsecilinder lencse

31 31Interaktív KTV 2008 GRIN lencse optikai szál gradiens indexű szál n

32 32Interaktív KTV 2008 Optikai osztó félig áteresztõ tükör

33 „ Hegesztett szál” csatolók (Fused-fiber Coupler) összeolvasztott régió 1 2 mag bemenetek kimenetek 1 2 alsó régió felső régió osztási arány a geometriával befolyásolható, a csatolási hosszal a hullámhossz függés befolyásolható

34 34Interaktív KTV 2008 Optocsatoló (polimerizációs) n 1 n 2 maszk n 1 n 1 n 2

35 Optikai „szeletelés” (Optical slicing/interleaving) /2 útkülönbség Mach-Zender inteferométer összeolvaszt ott régiók 1 2 bemenetek kimenetek 1 2 (Fused Biconic Tapered) hőmérséklet függés: 1 pm/°C (-5 °C …+70 °C)

36 Tipikus optikai csatolók bemenet kimenet „T” csatoló bemenet több kimenet „Fa” 1 x N csatoló több bemenettöbb kimenet Csillag csatolók bemenet több kimenet Hullámhossz szelektív csatoló       n    n több bemenet / több kimenet (nem elválasztott)

37 37Interaktív KTV 2008 Optikai csillapítók fajtái Felosztása:- aktív (erősítést tartalmaz) - passzív - fix (állandó értékű) - változtatható - kalibrált - nem kalibrált Használata:- jelszintcsökkentés - mérés

38 38Interaktív KTV 2008 Változtatható optikai csillapító 8 o lencse változtatható csillapítású tárcsa

39 Különböző kivitelű csillapítók 8 o lencse változtatható csillapítású tárcsa lencse + - EO anyag pl. LiNbO 3 fényvezető polimer fűtőelem step motor vezérlő elektródák hullámvezető hordozó

40 Bragg rácsok                      Szálba írt rács periodikus törésmutató váltások reflektált hullám      germánium adagolás a szálgyártás során, UV expozíció → törésmutató változás, hõmérsékletfüggés kompenzálása: termosztálás, speciális hõtágulású hordozó alkalmazása hőmérséklet függés: 12 pm/  C (stabilizálás elõtt) <1 pm/  C (stabilizálás után)

41 41Interaktív KTV 2008 Optikai kapcsolók Optikai utat kapcsolnak hálózati csomópontoknál Felhasználási területei: - jelek átkapcsolása - visszirányú jelelnyomás - multiplexelés megvalósítása - optikai utak tartalékolása - mérések Megvalósítása:- elektromechanikus úton - elektrooptikai úton

42 42Interaktív KTV 2008 Optikai kapcsolók fajtái :::: :::: : 1 : 11 : 22 : 22 : 42:2 Bypass Dual reversing1 x N2 x (1xN)2 x N

43 43Interaktív KTV 2008 Optikai kapcsolók tulajdonságai Beiktatási csillapítás0.5 dB Ismétlésnél csillapításnövekedés0.01 dB Kapcsolási sebesség< 15 ms Működési tápfeszültség5 V, 50 mA Reflexiós csillapítás- 65 dB Működési tartomány1300, 1550, (1650) nm

44 Elektro-optikai kapcsolók U szubsztrát:lítium-niobát bárium-titanát elektródák:Si-Mg oxid Előnyök: ns nagyságrendű kapcsolási idők, jó stabilitás Hátrányok: nagy csillapítás, nagy PDL, áthallás nincs kitüntetett állapot

45 Mikro-elektromechanikus kapcsolók Mozgatott elemek: miniatűr prizmák, tükrök Mozgató elemek: szolenoidok, piezók Előnyök: alacsony polarizáció és hullámhossz függés, érzéketlen a környezeti hatásokkal szemben, alacsony szintű jelekkel vezérelhető, olcsó előállítás Hátrányok : egyszerűen csak 1x2 vagy 2x2 konfig. val. meg, nagyobb kapcsolómezők felépítése bonyolult, ms nagyságrendű kapcsolási idők

46 Bemenő szálaköteg Kimenő szálköte g Elektromos vezérlés Hermetikusan zárt tok tükör- rendszer Elektromos vezérlés tükör- rendszer OXC kapcsolócella

47 Termikus kapcsolók Termikusan hangolható polimer hullámvezetők hőmérséklet függő törésmutató, szubsztrát: szílícium, fűtőelem: vékony filmréteg a polimer stack-en Tulajdonságok: elfogadható csillapítás, közepes polarizációfüggés, nagy áthallás, nagy teljesítmények szükségesek a vezérléshez, 1…10 ms nagyságrendű átkapcsolási idők

48 I1I1 I2I2 O1O1 O2O2 O3O3 O4O4 I3I3 I4I4 Termikus kapcsolók 2x2 Thermo-Optikai kapcsoló megvalósítás

49 Folyadékkristályos kapcsolók Folyadékkristály cellák polarizációs nyaláb osztók vagy léptetők, feszültség hatására változtatható polarizáció, polarizáció érzékeny és érzéketlen mátrix kapcsolók készíthetők Tulajdonságok: nagy csillapítás, gyenge áthallási tulajdonságok, bonyolult meghajtóáramkörök, átkapcsolási idők: 100 ms nematic liquid, 10 ms ferroelecric liquid

50 Akusztikus kapcsolók Pontosan irányított akusztikus hullámokkal vezérelt optikai közeg anyag: pl. TeO 2, a törésmutató változik a tranzverzális akusztikus hullám hatására, a törési szög a frekvenciával változtatható Tulajdonságok: a csillapítás hullámhossz függő, költséges meghajtóáramkörök, átkapcsolási idők: ~10 ms, nagy denzitás nem készíthető

51 51Interaktív KTV 2008 Példa 1 x N kapcsoló használatára DUT Fényforrás 1300 nm 1500 nm : Teljesítménymérő Optocsatoló 1 x N Kapcsolók Referenciaszál :::

52 52Interaktív KTV 2008 Elektrooptikai kapcsoló (iránycsatoló) V Vezetett hullám Elektródok

53 53 Hullámhossz demultiplexerek

54  m 0 dB kimenetek bemenet optikai rács Hullámhossz demultiplexerek

55 55 bemenő és kimenő szálak optocsatoló Selfoc rúdlencse kis fókuszáló paraméterrel mart kvarc rács Hullámhossz demultiplexerek

56 Izolátorok

57 Diszperzió kompenzálás A jelet ugyanolyan abszolút értékű, de ellentétes előjelű diszperziót okozó közegen vezetjük keresztül kompakt diszperzió kompenzálók: alacsony csillapítás, de keskeny sávszélesség diszperzió kompenzáló szálak: magasabb csillapítás, de széles sávban használható (tipikusan -70…90 ps/nm/km) A jelet spektrálisan invertáljuk, („hullámhosszakat cserélünk”) és ugyanakkora diszperziónak tesszük ki technikailag nem kiforrott, egyelőre elvi jelentőségű

58 Kompakt diszperziókompenzáló UV fény segítségével szálba írt Bragg rács: hullámhossz szelektív tükör kompenzált jel torzított jel cirkulátor bemenő impulzus diszperziót okozó vonalszakasz „hosszú”  „rövid” 

59 Vékonyréteg szűrők (Thin-Film filters)                n       Alkalmazás: Multiplexer/Demultiplexer,Optikai szűrő

60 60 A DTF szűrők alkalmazása DTF szűrők

61 61 DTF sávszűrő LWP SWP vékonyréteg szűrő GRIN lencsék reflektált fény

62 62Interaktív KTV 2008 Kötések fajtái Oldható- csatlakozók (FC/PC, ST, E-2000, ….) - gyorskötő hüvelyek (3M, Fibrlock,….. - illesztő egységek (méréshez) (BFA, ….) Oldhatatlan- hegesztett kötések - ragasztott kötések (átviteltechnikában nem alkalmazzák)

63 63Interaktív KTV 2008 FC/PC csatlakozó 2,5 3,75 ferrule belsőcsavarmenetes fémház műanyag test optikai szál védelemmel átkötővezeték külsőköpeny Fiber Connected / Pshihical Contact

64 64Interaktív KTV 2008 FC / PC adapter

65 65Interaktív KTV 2008 FC/PC patch

66 66Interaktív KTV 2008 DIAMOND E2000 kulcs -illesztési felület porvédő sapka porvédő sapka tehermentesítő ADAPTER CSATLAKOZÓ APC = Angle polished connect

67 67Interaktív KTV 2008 ST Csatlakozó

68 68Interaktív KTV 2008 VOLITION PACH CHORD

69 69Interaktív KTV 2008Csatlakozó

70 70Interaktív KTV 2008Csatlakozó

71 71Interaktív KTV 2008Csatlakozó

72 72Interaktív KTV ,5 mm Fv szál elsődleges védelem immerziós (törésmutató illesztő) folyadék Kötés típusok illesztett kötés

73 73Interaktív KTV 2008 alsó, felső műanyag tartó elemek fém rögzítő elem Tárolási élettartam:30 év Szerelési idõ:<30 másodperc, az előkészítést nem számítva Átlagos beiktatási csillapítás:<0,1 dB Reflexió:<-45 dB Húzószilárdság:1,35 kg, névleges Gyorskötő hüvely

74 74Interaktív KTV 2008 MULTI FIBRLOK

75 75Interaktív KTV 2008 FIBRLOK szerszámkészlet

76 76Interaktív KTV 2008 Pirelli rendező Hegesztőkazetta Kihúzható fiókok, az adapterek rögzítésével. Egy fiók 2x6 adapterhely

77 77Interaktív KTV 2008Rendezők

78 78Interaktív KTV 2008 Alcatel optikai PachPanel

79 79Interaktív KTV 2008 Alcatel CAT PachPanel

80 80Interaktív KTV 2008 Előfizetői panel

81 81Interaktív KTV 2008 Volition pachpanel

82 82Interaktív KTV 2008 Rendező

83 83Interaktív KTV 2008 Elsődleges védelem eltávolító Homloklemez Kés Hossz beállítása Működtető kar Eltávolítandó anyag Optikai szál 0,18 0,30

84 84Interaktív KTV 2008Száltörés bemetsző kés befogó pofák primer védelem hulladék oldal Meghatározott levágási hossz

85 85Interaktív KTV 2008 Száltörés rögzített pofák repedési felület elmozdulás irányai

86 86Interaktív KTV 2008 Száltörési hibák ferde szálvégfelület berepedezett sérült héjszerkezet

87 87Interaktív KTV 2008 Az jó száltörés tiszta szálvég egyenes vagy max.2% ferdeség, ép héjszerkezet.

88 88Interaktív KTV 2008 Az optikai szálak illesztése LID rendszer értékelő és vezérlő rendszer hajlító csap szálrögzitők a mozgató motorokkal

89 89Interaktív KTV 2008 Az optikai szálak illesztése VIDEO-SYSTEM rendszer Infravörös fényforrás elektródák széles látómezejű infra érzékeny videokamera Tükör Y X

90 90Interaktív KTV 2008 A hegesztés lépései Utó hőkezelés Hegesztés hőfoka Előhegesztés Hegesztés t 1, Előhegesztés szálak egymástól távol, szálvégek megolvasztása 2, Hegesztés szálak előtolása, 3, Utó hőkezelés szálak megfeszítése

91 91Interaktív KTV 2008 Elõtolás (gap) beállítása 0,5-0,7 mm. Az optikai szálak magra pozicionálása után. Tisztító hegesztés: széthúzott szálakközti rövid ívkisülés Kötés típusok hegesztett kötés.

92 92Interaktív KTV 2008 A primer védelem helyreállítása »Zsugorcső 60mm, 45mm hosszúságban. »Az elsődleges védelem hiányának megfelelő hosszban. merevítő acélszál száltartó zsugorcső mechanikai tartást biztosító zsugorcső

93 93Interaktív KTV 2008 Optikai szálak kötése(1) Szálhegesztő készülék

94 94Interaktív KTV 2008 Optikai szálak kötése(2)

95 95Interaktív KTV 2008 Hegesztő kazetta

96 96Interaktív KTV 2008 Optikai szálak kötése(3) Száltartó kazetta


Letölteni ppt "Széchenyi István University Győr Hungary Vevők, erősítők, passzív eszközök Nagy Szilvia."

Hasonló előadás


Google Hirdetések