8020

Дослідження конструкцій оптичних кабелів і волокон

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Дослідження конструкцій оптичних кабелів і волокон. Мета роботи Вивчення конструкцій оптичних кабелів зв`язку і оптичних волокон, ознайомлення з властивостями кабельних матеріаліів. Конструкції і принципи роботи оптичних волокон..

Украинкский

2013-02-01

695.5 KB

8 чел.

Дослідження конструкцій оптичних кабелів і волокон.

Мета роботи

Вивчення конструкцій оптичних кабелів зв`язку і оптичних волокон,

ознайомлення з властивостями кабельних матеріаліів.

Конструкції і принципи роботи оптичних волокон.

    Подібно тому, як в електронних кабелях зв`язку середовищем розповсюдження сигналу є пара ізольованих металічних провідників в оптичних кабелях  зв`язку середовищем розповсюдження сигналу є оптичне волокно.

    Оптичне волокно – це тонка скляна нитка діаметром порядком 100мкм (0,1мм), інколи матеріалом волокна є прозорий полімер. Скляні волокна більш крихкі, ніж полімерні, але можуть бути виконані з значно меншим затуханням, тому у кабелях зв`язку використовуються, як правило, скловолокна.

    Як правило, в якості скла використовують плавлений квварц (діоксид кремнію SO2) високої степені очистки. Багатокомпоненти

(нітрокальцеві, боро-силікатні і т.д.) скла мають меншу чистоту і вносять у сигнал, що передається, великі втрати.

    Промодульований сигналом потік електромагнітноїенергії вводиться з джерела випромінювання в волокно і далв розповсюджується, затримуючись всередині останнього.

    При цьому каналізуюча дія приводить до зміни величини діелектричної проникності матеріалу в поперечному перерезі волокна. Оскільки волокна використовуються для передачі хвиль оптичного діапазоу, то замість відносної діелектричної проникності

як правило користуються зв`язаним з ним і використовуваним в оптиці коеф. заломлення , який для немагнітних матеріалів, що мають відносну проникність =1, рівний .

  Зміна коеф. заломлення матеріала волокна досягається за рахунок добавок до чистого кварца певних домішок. Найчастіше для цього використовують диоксид кремнію SO2, що зменшує величину . Дозуванням присадки добиваються потрібно величини коеф. заломлення, яка в світловодах знаходиться в межах 1,45-1,5.

 Загальна будова оптичного волокна ілюструється кресленням (рис.1)  

                  Поперечний переріз оптичного волокна

                                           Рис.1     

   Власне діелектричний хвилевід складають серцевина і оболонка які виконані із легованого присадками кварцу. Основна доля енергії сигналу,що передається, зосереджена в серцевині, що має коеф. заломлення 1. Оболонка, що має меншу величину коеф. заломлення 2, забезпечує утримання енергії всередині серцевини , тому вній передається мала доля потужності сигналу.

  

Рис. 2

 Поперечий переріз і профілі коеф. заломлення оптичних волокон

а- багатомодове ступінчате волокно;

б- багатомодове градієнтне волокно;

в- одно модове волокно.   

  Променеве представлення процесів в волокні базується на положенні, що група хвиль, що мають однаковий фазовий коеф. розповсюдження можуть бути поставлні у відповідність з плоскою хвилею, що розповсюджується під певним кутом до осі хвилеводу. Значення кута таке, що групву швидкість цих хвиль і резольтуюча швидкість плоскої хвилі повинна бути однаковою. Таким чином суккупність розповсюдження мод можна представити сукупністю променів.

    

Променевва модель розповсюдження хвиль в оптичних волокнах.

Рис.3

 Як видно з рис.3а, промені, що йдуть по серцевині багатомодового ступінчатого волокна, відбиваються відмежі з оболонкою. При достатньо малих аксіальних кутах ( великі кути падіння ) має місцеповне внутрішнє відбивання, тобто передача без втрат. Хвилі НЕ11 відповідає промінь, що майже співпадає з віссю волокна. Чим вище порядок моди, тим більий аксіальний кут поменя. Куту повного внутрішнього відбивання відповідає група хвиль, що знаходяться в режимі відсічки: вищі моди по волокну не розповсюджуються, оскільки промені зазнають заломленя виходять із серцевини.

 В градієнтному волокні кофіцієнт заломлення змінюється по радіусу не стрибком, а плавно. Тому і траєкторії променів йдуть не по ламаних, а по плавним кривим, як показано на рис. 3б. При одному й тому ж радіусі, а в градієнтному волокні існує менша кількість типів хвиль, і навпаки: градієнтне волокно має таку кількість направляючих хвиль, як ступінчате, якщо розмір його серцевини більше, чим у ступінчатого волокна в 2 раз. Оскільки пропорційне а (1), то це означає, що для градіієнтних волокон значення V треба збільшити в 1,414 раза. Наприклад , умовою одномодового режиму є V<3.50.

 ЗАВДАННЯ.

  1.  Ознайомитись з принципами роботи оптичних волокон і їх класифікацією.

  1.  Вивчити конструкції оптичних волокон, що використовуються воптичних кабелях зв`язку.

  1.  Вивчити принципи конструктивного вирішення оптичних кабелів зв`язку, ознайомитись з прикладами конструкцій оптичних кабелів і їх маркуванням.

  1.  Ознайомитись з видами кабельних матеріалів.

  1.  Ознайомитись з методикою механічного розрахунку оптичних кабелів.

Висновок: 

На даній лабораторній роботі ми ознайомилися з принципами роботи оптичних волокон і їх класифікацією. Вивчили конструкції оптичних волокон, що використовуються в оптичних кабелях зв`язку. Вивчили принципи конструктивного вирішення оптичних кабелів зв`язку, ознайомилися з прикладами конструкцій оптичних кабелів і їх маркуванням. Ознайомилися з видами кабельних матеріалів та з методикою механічного розрахунку оптичних кабелів.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33760. Исполнение, новация и другие способы прекращения обязательств 17.24 KB
  Наиболее частым и нормальным способом прекращения обязательства является его исполнение Однако это имеет место если произведенное исполнение является надлежащим т. соответствует всем условиям самого обязательства и требованиям законодательства установленным для данного вида обязательств. Факт исполнения обязательства во взаимоотношениях предпринимателей обычно подтверждается составлением двустороннего акта приемки. Возможно частичное исполнение обязательства по предмету или сроку и тогда обязательство в соответствующей части...
33761. Понятие, значение и виды договоров 15.69 KB
  Понятие значение и виды договоров. Договор это соглашение двух или нескольких лиц об установлении изменении или прекращении гражданских прав и обязанностей. Значение договоров: договор одно из оснований возникновения гражданских прав и обязанностей; часто под договором понимается не просто юридический факт а само правоотношение возникающее из соглашения сторон; договор основной способ оформления отношений участников гражданского оборота; договоры опосрвдуют движение объектов гражданских прав от одних субъектов к...
33762. Содержание и форма договора 15.1 KB
  Содержание и форма договора. Содержание договора составляет совокупность согласованных сторонами условий. Среди условий договора необходимо выделять существенные условия. Существенными являются условия о предмете договора условия которые названы в законе или иных правовых актах как существенные или необходимые для договоров данного вида а также все те условия относительно которых по заявлению одной из сторон должно быть достигнуто соглашение ч.
33763. Основные и предварительные договоры. Договор присоединения 15.35 KB
  Основные и предварительные договоры. Договор присоединения. Основной договор непосредственно порождает права и обязанности сторон связанные с перемещением материальных благ: передачей имущества выполнением работ оказанием услуг и т. Предварительный договор это соглашение сторон о заключении основного договора в будущем.
33764. Свободные и обязательные договоры. Характеристика публичного договора 15.02 KB
  Заключение же обязательных договоров как это следует из самого их названия является обязательным для одной или обеих сторон. Обязательным участником публичного договора является коммерческая организация. При отсутствии хотя бы одного из указанных признаков договор не является публичным и рассматривается как свободный договор. Так если предприятие розничной торговли заключает с гражданином договор куплипродажи канцелярских товаров которыми торгует это предприятие то данный договор является публичным.
33765. Способы и порядок заключения гражданско-правовых договоров. Момент заключения договора 15.89 KB
  Способы и порядок заключения гражданскоправовых договоров. Момент заключения договора. Договор считается заключенным если между сторонами достигнуто соглашение по всем существенным условиям договора. Понуждение к заключению договора не допускается за исключением случаев когда обязанность заключить договор предусмотрена ГК законом или добровольно принятым обязательством.
33766. Заключение договора в обязательном порядке 15.54 KB
  Заключение договора в обязательном порядке. Указанный порядок применяется в тех случаях когда заключение договора является обязательным для одной из сторон в силу закона т. Заинтересованная в заключении договора сторона для которой его заключение не является обязательным направляет другой стороне для которой заключение договора обязательно проект договора. Сторона для которой заключение договора является обязательным должна в течение 30 дней со дня получения оферты рассмотреть ее и направить другой стороне: либо извещение об...
33767. Основания, порядок и правовые последствия изменения и расторжения договора 15.14 KB
  Основания порядок и правовые последствия изменения и расторжения договора. Основаниями для расторжения договора служат соглашение сторон существенное нарушение договора либо иные обстоятельства предусмотренные законом или договором. Одним из способов расторжения договора является его расторжение или изменение по соглашению сторон которое совершается в той же форме что и договор. Законодательством Предусмотрено такое расторжение или изменение: вопервых когда нарушены условия договора которые могут быть квалифицированы как...
33768. Понятие, виды и элементы договора купли-продажи 16.52 KB
  Понятие виды и элементы договора куплипродажи. Договор куплипродажи это договор по которому одна сторона продавец обязуется передать имущество другой покупателю уплатив за него определенную денежную сумму. Виды договора куплипродажи: розничная купляпродажа; поставка; поставка товаров для государственных нужд; контрактация; энергоснабжение; продажа недвижимости; продажа предприятия. Характеристика договора куплипродажи: консенсуальный возмездный взаимный.