Le fibre ottiche - Digilander

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Le Fibre Ottiche:Menù
Le fibre ottiche
I loro vantaggi
Struttura fisica
Disegno fisico delle
fibre ottiche
Elementi fondamentali
Formulario sulla fibre
Struttura di un sistema
L’onda in ingresso sulla
fibra
Realizzato da Giuliano Marco
2005/2006
Le fibre ottiche
Caratteristiche tecniche delle fibre ottiche
Uno dei più efficienti mezzi trasmessivi utilizzati oggi, sono
le fibre ottiche perché hanno :
•1)bassa attenuazione
•2)ha un volume e un peso molto ridotto
•3)sono sensibili alla diafonia
•4) sono sensibili all’ interferenza
•5)elevata velocità di trasmissione dati,
•6)Hanno una banda larga
•7)buona resistenza alle condizioni climatiche avverse.
Realizzato da Giuliano Marco V Abacus A Anno 2005/2006
Vantaggi del loro impiego:
• Le fibre ottiche avendo una attenuazione
bassa permettono di trasmettere segnali a
lunghe distanze senza avere bisogno di
dispositivi che amplificano il segnale
(ripetitori) ;
• esse sono in grado di trasmettere dati con
frequenza che si aggira nell’ordine del
Gigahertz;
• avendo una banda larga sono in grado di
intrattenere 12000 chiamate
contemporaneamente ,cosa impensabile
dagli altri mezzi trasmissivi.
Struttura fisica delle fibre
ottiche:
Le fibre ottiche sono formate da sottili fili di vetro(di
colore trasparente) o tavolta di plastica di forma
circolare.
Esse sono costituite ,nella parte più interna da una
strato chiamato “Core”, che è a sua volta rivestita da
uno strato chiamato Cladding ,e infine ci sono una
serie di rivestimenti protettivi tra cui il Mylar che è
quello più esterno .Se dovesse capitare qualche
volta di incontrare una fibra 60/130 ,significa che il
diametro del core è 60 micron e che il diametro del
cladding è 130micron. Per un eventuale chiarimento
osserva la figura successivamente illustrata.
Disegno fisico della fibra ottica
Elementi fondamentali di un
Sistema Ottico
Gli elementi più importanti che costituiscono un
sistema ottico sono:il mezzo trasmissivo,la sorgente
luminosa e infine il fotodiodo.
• Il mezzo trasmissivo è rappresentato dalla fibra
ottica .
• La sorgente luminosa ha funzione di convertire il
segnali elettrico in impulsi luminosi .
• Il segnale elettrico una volta convertito in luminoso
,viene inoltrato nella fibra attraverso un led o laser
per raggiungere la destinazione .
• Il fotodiodo ha funzione di convertire il segnali
ottico in elettrico è importante nella fibra perché
pone limiti al mezzo trasmissivo avendo un tempo di
risposta lungo.
Formulario sulla fibre
•
Si definisce Angolo di accettazione γm l’angolo che il raggio entrante nella fibra ,forma con l’asse della
fibra , se tale raggio entrato nel core incide sulla superficie di separazione del cladding con un’ angolo
pari a quello dell’angolo limite.
•
•
Si definisce Apertura numerica Na=No*senγm dove No è l’indice di rifrazione del mezzo.
Il numero dei modi di propagazione di una radiazione luminosa è dato dalla formula :
•
Se P=1 la fibra è monomodale ,se invece P>2 la fibra è multimodo
.
•
Per rendere la fibra monomodale bisogna usare questa
formula:
d=
√2*λ
√0,5*Na*π
•
Si definisce Dispersione modale la differenza di tempo tra il raggio che arriva da prima e quello che
arriva per ultimo.
l =lunghezza della fibra.
n1=diametro core;n2=cladding;c=velocità luce
3*10^8metri/secondo
•
•
Legge di Snell :
Struttura di un sistema di
trasmissione in fibra
Generalmente, per realizzare un canale in fibra ottica , bisogna
utilizzare dei dispositivi (di solito trasduttori) che siano in grado di
trasformare l’informazione emessa verso il ricevitore che solitamente
è in formato binario elettrico in impulsi luminosi. Infine una volta che
il segnale in forma luminosa ha attraversato la fibra ottica, verrà
nuovamente riconvertito in forma binaria elettrica. Quindi per
realizzare queste conversione delle informazioni, bisogna utilizzare
dei trasduttori elettro-ottici ed ottico elettrici. I trasduttori elettroottici possono essere di due tipi:LED O LD. I trasduttori otticoelettrici possono essere di due tipi fotodiodi o fototransistor.
L’onda in ingresso sulla fibra
• L’onda in ingresso al mezzo trasmissivo deve avere
un’incidenza(angolo compreso tra il core e il cladding) che non
deve avere superare l’angolo limite(cioè γ< γl). In questo caso il
segnale in ingresso, si spostera sul core attraverso un susseguirsi
di riflessioni, per cui avrò una riflessione e non una rifrazione vedi la
figura.
•
essere 90°.
rende Ф2 uguale a 90°.
per cui ,per non avere rifrazione Ф2 deve
ΓL è quel valore di Γ che mi
• Se il raggio incide in maniera tale che Γ> ΓL ,si dice che il raggio è
guidato ,invece se Γ < ΓL si dice che il raggio è irradiato.
Quest ’ultimo non è buono ,perchè ci può essere una perdita di
segnale.
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