Hľadaj Zobraz: Univerzity Kategórie Rozšírené vyhľadávanie

45 119
projektov

Vyšetrovanie chromatickej disperzie optických vlákien

«»
Prípona
.pdf
Typ
diplomová práca
Stiahnuté
2 x
Veľkosť
2,2 MB
Jazyk
slovenský
ID projektu
14474
Posledná úprava
28.08.2023
Zobrazené
6 540 x
Autor:
-
Facebook icon Zdieľaj na Facebooku
Detaily projektu
Popis:
V modernom svete internetu a širokopásmových služieb sú optické komunikácie jednou z kľúčových technológií realizácie fyzickej vrstvy spojenia v zmysle členenia podľa ISO OSI. Optické vlákna poskytujú v porovnaní s metalickými vedeniami množstvo výhod, najmä však velkú bitovú rýchlosť a preklenuteľnú vzdialenosť, veľkú šírku pásma a v neposlednom rade odolnosť voči odpočúvaniu a voči rušeniu vonkajších elektromagnetických polí.
Vývoj optických vlákien sa začal niekedy v šesťdesiatych rokoch dvadsiateho storočia, krátko po vynájdení lasera. Od tej doby sa optickým prenosovým systémom venuje veľká pozornosť, pretože je to jeden zo spôsobov ako zvyšovať prenosovú rýchlosť siete a teda aj úroveň a kvalitu ponúkaných služieb pre zákazníkov. V prvom kroku je snaha maximalizovať prenosovú rýchlosť v jednom kanáli, v druhom kroku sa snažíme o zavádzanie dalších kanálov na rôznych vlnových dĺžkach, čím vznikne systém vlnovo deleného multiplexu WDM.
Optické vlákno síce z hľadiska rozsahu prípustného tlmenia disponuje obrovskou šírkou pásma, v praxi však, najmä v dôsledku nelineárnych javov, dochádza k obmedzeniu počtu kanálov, ich vzdialeností a vzájomnej polohe. Ďalšou komplikáciou viackanálových systémov je realizácia preladiteľného zdroja, alebo niekoľkých zdrojov signálu (s rôznymi vlnovými dĺžkami), ktoré sú schopné nadviazať signál súčasne do toho istého vlákna a finančná náročnosť takéhoto riešenia. Aj z týchto dôvodov nás preto velmi zaujíma najmä maximalizácia kapacity každého jedného kanála, ktorá sa
v prevažnej miere odvíja od hodnoty chromatickej disperzie použitého vlákna.
Cieľom diplomovej práce bolo preto zostaviť zapojenie, ktoré umožnuje meranie chromatickej disperzie konvenčných, aj špeciálnych telekomunikačných vlákien, realizovať demonštračné merania niekoľkých typov konvenčných vlákien pre určenie presnosti merania a nakoniec zistiť priebeh koeficientu chromatickej disperzie neznámych typov fotonických kryštálových vlákien.
...

Kľúčové slová:

chromatická disperzia

optické vlákno

PCF

fotonické kryštálové vlákno

metódy merania disperzie

interferometer

koherencia

vláknový coupler

vplyv ohybu PCF vlákna

ohyb vlákna

telekomunikácie



Obsah:
  • 1 ÚVOD - 9 -
    2 DISPERZIA V OPTICKÝCH VLÁKNACH - 10 -
    2.1 VPLYV DISPERZIE NA PRENOSOVÚ RÝCHLOSŤ - 11 -
    2.2 DRUHY DISPERZIÍ V OPTICKOM VLÁKNE - 12 -
    2.2.1 Módová disperzia - 12 -
    2.2.2 Materiálová disperzia - 13 -
    2.2.3 Vlnovodová disperzia - 14 -
    2.2.4 Polarizačná módová disperzia - 14 -
    2.2.5 Chromatická disperzia - 15 -
    3 METÓDY MERANIA CHROMATICKEJ DISPERZIE - 17 -
    3.1 METÓDA FÁZOVÉHO POSUVU A DIFERENCIÁLNEHO FÁZOVÉHO POSUVU - 17 -
    3.1.1 Metóda fázového posuvu - 18 -
    3.1.1.1 Volba zdroja žiarenia - 19 -
    3.1.1.2 Modulačný signál a modulačná frekvencia - 19 -
    3.1.1.3 Referenčný signál - 19 -
    3.1.1.4 Postup pri meraní - 20 -
    3.1.2 Metóda diferenciálneho fázového posuvu - 20 -
    3.2 METÓDA ONESKORENIA IMPULZU V ČASOVEJ OBLASTI - 21 -
    4 MERANIE CHROMATICKEJ DISPERZIE METÓDOU INTERFERENCIE MÁLO KOHERENTNÝCH SIGNÁLOV - 23 -
    4.1 KOMPONENTY POUŽITÉ V MERACEJ APARATÚRE - 24 -
    4.1.1 Monochromátor - 25 -
    4.1.2 Optický delic - Coupler - 26 -
    4.1.3 Lock-in nanovoltmeter - 27 -
    4.1.4 Chopper (prerušovač) - 27 -
    4.1.5 Odraz od konca vyšetrovaného vlákna - 28 -
    4.2 INTERFERENCIA A KOHERENCIA VLNENÍ - 28 -
    4.3 POSTUP PRI MERANÍ - 29 -
    5 SPÔSOB VYHODNOTENIA MERANÍ CHROMATICKEJ DISPERZIE - 32 -
    5.1 PRIEBEH INTERFERENCIE PRI MERANÍ - 32 -
    5.2 URČENIE MAXIMA INTERFERENCIE - 33 -
    5.3 PRIEBEH ONESKORENIA SIGNÁLU V ČASOVEJ OBLASTI - 34 -
    5.4 POROVNANIE PRIEBEHOV ONESKORENIA RÔZNYCH VLÁKIEN - 37 -
    5.5 PRIEBEH KOEFICIENTU CHROMATICKEJ DISPERZIE - 38 -
    5.6 ZDROJE NEURČITOSTI MERANIA - 39 -
    6 VÝSLEDKY MERANIA KONVENČNÉHO VLÁKNA - 41 -
    6.1 TELEKOMUNIKAČNÉ VLÁKNO PIRELLI - 41 -
    6.1.1 Vlastnosti - 41 -
    6.1.2 Priebeh disperzie - 41 -
    6.2 ANALÝZA PRESNOSTI MERANIA KONVEČNÉHO VLÁKNA - 42 -
    7 VÝSLEDKY MERANIA FOTONICKÝCH VLÁKIEN (PCF) - 43 -
    7.1 FOTONICKÉ KRYŠTÁLOVÉ VLÁKNA (PCF) - 43 -
    7.2 POROVNANIE DISPERZIE RÔZNYCH PCF A KONVENČNÉHO VLÁKNA - 45 -
    7.3 VLÁKNO PCF1 ASC014_B5A - 46 -
    7.4 VLÁKNO PCF2 ASC095_03 - 48 -
    7.5 VLÁKNO PCF3 252B3 - 49 -
    8 VPLYV OHYBU NA ZMENU DISPERZIE FOTONICKÉHO VLÁKNA - 50 -
    9 ZÁVER - 52 -
    10 ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY - 54 -

Zdroje:
  • M. DADO, I. TUREK, J. ŠTELINA, L. BITTERER, S. TUREK, P. STIBOR, E. GROLMUS: Kapitoly z optiky pre technikov. EDIS - Žilinská univerzita, Žilina, 1998
  • R. STÍSKAL: Vplyv disperzie v optických vláknach G.652-655 na prenášaný signál pri prenosových rýchlostiach vyšších ako 2,5 Gbit/s (Diplomová práca), Žilinská univerzita, 2006
  • I. MARTINCEK, I. TUREK, D. KÁCIK, D. PUDIŠ: Netradicné metódy vyšetrovania optických vlákien a polovodicových laserových diód. Monografia, Žilina, 2006
  • M. KUCHARSKI, P. DUBSKÝ: Merení prenosových parametru optických vláken, kabelu a tras. Mikrokom, Praha 1998
  • S. SLABEYCIUSOVÁ, I. TUREK, D. KÁCIK: Praktické usporiadanie interferometra pre urcovanie chromatickej disperzie optických vlákien. Žilina, 2005
  • G. KEISER: Optical fiber communications. McGraw - Hill international editions. ISBN: 0071164685
  • D. KÁCIK, P. PETERKA, J. CANNING, I. TUREK, M. KOLIMÁR, S. BEREZINA: The modified interferometer for measurement of the chromatic dispersion in PCFs, Congress on optics and optoelectronics COO SPIE 07, Praha, 2007
  • L. THEVENAZ, J. PELLAUX, J. WEID: All-Fiber Interferometer for Chromatic Disperzion Measurements. Journal of lightwave technology Vol. 6, No. 1, January 1988
  • WIKIPEDIA, the free encyclopedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Photonic-crystal_fiber
  • K. J. LYYTIKÄINEN: Control of complex structural geometry in optical fibre drawing. School of Physics and Optical Fibre Technology Centre University of Sydney, 2004
O súboroch cookie na tejto stránke

Súbory cookie používame na funkčné účely, na zhromažďovanie a analýzu informácií o výkone a používaní stránky.

Nastavenia Povoliť všetko