ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ

ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

ΟΠΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ ΙΝΑΣ

Κύκλωμα Κύκλωμα DriverDriver

(LED (LED ή ή Laser)Laser)

Οπτική πηγή Οπτική πηγή

((LED LED ή ή LaserLaser)) Σύζευξη Σύζευξη

οπτικής ίνας οπτικής ίνας

σε πηγήσε πηγή

Οπτικός Συνδετής Οπτικός Συνδετής ((Connector) Connector) ή ή Οπτική ΚόλλησηΟπτική Κόλληση (Splice)(Splice)

ΚαλώδιοΚαλώδιοΟπτικής Οπτικής ΙναςΙνας

Κύκλωμα Κύκλωμα Οπτικού Οπτικού ΠροενισχυτήΠροενισχυτή

Αλλα Αλλα κυκλώματα κυκλώματα Οπτικού δέκτηΟπτικού δέκτη

ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ

Οπτική Ανίχνευση Οπτική Ανίχνευση

((pin pin ή ή APDAPD)) Σύζευξη Σύζευξη


σε ανιχνευτήσε ανιχνευτή

ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ

1.1. Πολυτροπική Πολυτροπική ή Μονοτροπικήή Μονοτροπική

2.2. Οπτικό μήκος κύματος «λ» (850Οπτικό μήκος κύματος «λ» (850nmnm, 1.3μ, 1.3μmm, 1.55μ, 1.55μm)m)

3.3. Υπαρξη οπτικών επαναληπτών (Υπαρξη οπτικών επαναληπτών (Repeaters)Repeaters)

4.4. Οπτική πολύπλεξη στο «λ»Οπτική πολύπλεξη στο «λ»

5.5. Αντιστάθμιση της ΔιασποράςΑντιστάθμιση της Διασποράς

6.6. Μη γραμμικότητες οπτικής ιναςΜη γραμμικότητες οπτικής ινας

7.7. Υπαρξη οπτικών ενισχυτών και πολυπλεκτώνΥπαρξη οπτικών ενισχυτών και πολυπλεκτών

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ Απόσταση ζεύξης (χωρίς επαναλήπτη)Απόσταση ζεύξης (χωρίς επαναλήπτη) Bit Rate (Bit Rate (ταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένωνταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΚΑΛΩΔΙΟΥΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΚΑΛΩΔΙΟΥ

Τέσσερα (4) τμήματα καλωδίου οπτικής ίναςΤέσσερα (4) τμήματα καλωδίου οπτικής ίνας με ιδια εξασθένηση (πχ. 1με ιδια εξασθένηση (πχ. 1dB / km)dB / km) Δύο (2) συνδέσεις με Δύο (2) συνδέσεις με Connector (Connector (απώλεια πχ. 2απώλεια πχ. 2dB dB ανα ανα connector)connector) Μία (1) σύνδεση με κόλληση – Μία (1) σύνδεση με κόλληση – Splice (Splice (απώλεια πχ. απώλεια πχ. 1dB 1dB ανα ανα splice)splice) Εισερχόμενη οπτική ισχύς πχ. -23Εισερχόμενη οπτική ισχύς πχ. -23dBmdBm Σύζευξη οπτικού ανιχνευτή με ίνα πρακτικά 100% (0 Σύζευξη οπτικού ανιχνευτή με ίνα πρακτικά 100% (0 dB dB απώλειες)απώλειες)

ΠΟΣΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ «ΕΦΘΑΣΕ» ΣΤΟΝ ΔΕΚΤΗ ?????ΠΟΣΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ «ΕΦΘΑΣΕ» ΣΤΟΝ ΔΕΚΤΗ ?????

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΚΑΛΩΔΙΟΥΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΟΠΤΙΚΟΥ ΚΑΛΩΔΙΟΥ

1 km 3 km 1,3km 0,7km

- 23 dBm

?????

11 dB dB 33dBdB 1,31,3 dB dB 0,70,7 dB dB

22 dB dB 1 dB1 dB 22 dB dB

Σύνολο απωλειών Σύνολο απωλειών = = 1111 dB dB

-23 dBm – 1-23 dBm – 111 dB = dB = -- 3434 dBm dBm

ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ

Ο οπτικος δέκτης αποτελει τον συνδυασμό της φωτοδιόδου Ο οπτικος δέκτης αποτελει τον συνδυασμό της φωτοδιόδου και του οπτικού προενισχυτήκαι του οπτικού προενισχυτήΓια να γίνει ανιχνεύσιμο αυτό το οπτικό σήμα θα πρέπει ο Για να γίνει ανιχνεύσιμο αυτό το οπτικό σήμα θα πρέπει ο δέκτης να έχει δέκτης να έχει Ευαισθησία (Ευαισθησία (sensitivity) < - sensitivity) < - 3737 dBm dBmΠχ. Πχ. - - 40 40 dBmdBm

Προστίθεται περιθώριο ασφαλείαςΠροστίθεται περιθώριο ασφαλείας ((Safety Margin)Safety Margin) = 3 = 3 dBdB

-- 34 dBm 34 dBm - 3 - 3 dBdB = - 37 = - 37 dBm dBm

Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΤΙΜΩΝ ΟΠΤΙΚΗΣ Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΤΙΜΩΝ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΟ ΜΕΓΙΣΤΟ ΚΑΙ ΙΣΧΥΟΣ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΟ ΜΕΓΙΣΤΟ ΚΑΙ

ΕΛΑΧΙΣΤΟΕΛΑΧΙΣΤΟ

Για τυπική οπτική ισχύ απο –11 έως –14 Για τυπική οπτική ισχύ απο –11 έως –14 dBmdBm

ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

ΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ

(pin (pin ή ή APD) APD)











ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ






1.1. pin pin ή ή APDAPD

2.2. Οπτικό μήκος κύματος «λ» (850Οπτικό μήκος κύματος «λ» (850nmnm, 1.3μ, 1.3μmm, 1.55μ, 1.55μm)m)

3.3. Παρελκόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα Παρελκόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα σταθεροποίησης σταθεροποίησης θερμοκρασίας στην θερμοκρασίας στην APD APD ((διατήρηση σταθερού Μ)διατήρηση σταθερού Μ)

4.4. Παρελκόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα Παρελκόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα σταθεροποίησης σταθεροποίησης υψηλής τάσης υψηλής τάσης APD APD ((διατήρηση σταθερού Μ)διατήρηση σταθερού Μ)

5.5. Σύζευξη οπτικής ίνας σε οπτικό ανιχνευτή Σύζευξη οπτικής ίνας σε οπτικό ανιχνευτή PigtailPigtail

6.6. Μελέτη θορύβου Μελέτη θορύβου pin / APDpin / APD

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ Ελάχιστη ανιχνεύσιμη οπτική ισχύς (Ευαισθησία) για Ελάχιστη ανιχνεύσιμη οπτική ισχύς (Ευαισθησία) για

συγκεκριμένο συγκεκριμένο Signal-to-Noise (SNR) / Bit Error Rate (BER)Signal-to-Noise (SNR) / Bit Error Rate (BER) Bit Rate (Bit Rate (ταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένωνταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένων

Συνήθως για Συνήθως για δεδομένη ευαισθησίαδεδομένη ευαισθησία που υπολογίζεται απο που υπολογίζεται απο τοτο αθροισμα αθροισμα ::«εισερχόμενη στην ίνα ισχύς» - «εισερχόμενη στην ίνα ισχύς» - «συνολικές απώλειες ζεύξης» - «περιθώριο ασφαλείας» «συνολικές απώλειες ζεύξης» - «περιθώριο ασφαλείας»

Για συγκεκριμένη τιμή Για συγκεκριμένη τιμή BER BER ((πχ. 10 πχ. 10 -9-9)) ή ή SNR SNR ((πχ. 1πχ. 15dB)5dB)

Και για Και για δεδομένο δεδομένο bit ratebit rate ( (BW – Bandwidth)BW – Bandwidth) που αφορά που αφορά τα τα data data που μεταδίδονται στον πομπόπου μεταδίδονται στον πομπό


Μπορεί να επιλεγεί ο τύπος της φωτοδιόδουΜπορεί να επιλεγεί ο τύπος της φωτοδιόδου

Πχ. Πχ.

- 37 dBm- 37 dBm

ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ ΜΕ ΠΕΡΙΘΩΡΙΟ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 3 ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ ΜΕ ΠΕΡΙΘΩΡΙΟ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 3 dBdB

Η ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΥΤΗ ΑΠΑΙΤΕΙ ΚΑΙ ΤΟ Η ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΥΤΗ ΑΠΑΙΤΕΙ ΚΑΙ ΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΤΟΥ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗΚΥΚΛΩΜΑ ΤΟΥ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ

ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΥΠΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣΕΠΙΛΟΓΗ ΤΥΠΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ

ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ











ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ





ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ Η προηγούμενη επιλογή Η προηγούμενη επιλογή pin pin ή ή APDAPD Bit Rate (Bit Rate (ταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένωνταχύτητα μετάδοσης) ψηφιακών δεδομένων Επιθυμητό Επιθυμητό SNR SNR ή ή BERBER

ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ

Transimpedance Transimpedance

ή ή

Integrating front-Integrating front-endend

Ελαχιστοποίηση θορύβουΕλαχιστοποίηση θορύβου

ήή

Μεγιστοποίηση Μεγιστοποίηση BandwidthBandwidth

Ετσι αν πχ. Ετσι αν πχ. η ευαισθησία του δέκτη είναι η ευαισθησία του δέκτη είναι - - 442 dBm2 dBm τότε στην τότε στην χειρότερη περίπτωση η ισχύς σήματος είναι κατα χειρότερη περίπτωση η ισχύς σήματος είναι κατα 55 dB dB μεγαλύτερη απο την ισχύ του θορύβου του δέκτη μεγαλύτερη απο την ισχύ του θορύβου του δέκτη το το SNR = 5 dBSNR = 5 dB

Ειδικα διαγράμματα δίνουν με βάση τον Ειδικα διαγράμματα δίνουν με βάση τον SNR SNR ενος ψηφιακού ενος ψηφιακού σήματος (1,0) την τιμή του σήματος (1,0) την τιμή του Bit Error Rate – BERBit Error Rate – BER

Αντίστροφα τα διαγράμματα δίνουν απο το Αντίστροφα τα διαγράμματα δίνουν απο το BER BER το το SNR SNR και και κατόπιν την ελάχιστη τιμή οπτικής ισχύος για να επιτευχθεί το κατόπιν την ελάχιστη τιμή οπτικής ισχύος για να επιτευχθεί το συγκεκριμένο συγκεκριμένο BERBER

ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΠΟΥ ΦΘΑΝΕΙ ΣΤΟΝ ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ ΜΕ ΠΕΡΙΘΩΡΙΟ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 3 ΟΠΤΙΚΟ ΔΕΚΤΗ ΜΕ ΠΕΡΙΘΩΡΙΟ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 3 dBdB

- 37 dBm- 37 dBm

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΥ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΥ SNR & BERSNR & BER

Για Για SNRSNR = 5 = 5 dB dB BER = 10 BER = 10 – 2 – 2 (1 (1 λάθος λάθος bit bit στα 100 στα 100 bits)bits)

ΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΜΕΤΑ ΤΟΝ ΜΕΤΑ ΤΟΝ

ΟΠΤΙΚΟ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗΟΠΤΙΚΟ ΠΡΟΕΝΙΣΧΥΤΗ











ΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΕΚΤΗΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΕΚΤΗ





ΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΕΚΤΗΕΠΟΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΔΕΚΤΗ

Ισοσταθμιστής (Ισοσταθμιστής (Equalizer) Equalizer) για αντιστάθμιση για αντιστάθμιση ανομοιόμορφης εξασθένησης υψηλών συχνοτήτωνανομοιόμορφης εξασθένησης υψηλών συχνοτήτων

Κύκλωμα Κύκλωμα εξαγωγής εξαγωγής ρολογιού (ρολογιού (clock recovery) clock recovery) με με Phase Locked Loop (PLL)Phase Locked Loop (PLL)

Κύκλωμα αναγέννησης (Κύκλωμα αναγέννησης (regenerate) regenerate) παλμικής μορφής παλμικής μορφής ψηφιακού σήματος με ψηφιακού σήματος με Schmitt TriggerSchmitt Trigger

““3-R” Receiver3-R” ReceiverReshapeReshape

RetimeRetime

RegenerateRegenerate

Εκφυλισμός σήματος κατα την μετάδοση

Αναγέννηση σήματος απο τον 3-R Repeater

Receiver Block DiagramReceiver Block Diagram

Βασικά ΣτοιχείαΒασικά Στοιχεία

Οπτικών ΖευξεωνΟπτικών Ζευξεων

Repeater – Receiver - LinksRepeater – Receiver - Links

Bit-rate Distance Graph for various point to point Bit-rate Distance Graph for various point to point link technologieslink technologies

Power Budget Power Budget ενος 0.85 μενος 0.85 μm Linkm Link

BANDWIDTH * DISTANCEBANDWIDTH * DISTANCE

MMegahertz egahertz ** kilometer (MHz kilometer (MHz**km)km)

or or

GigahertzGigahertz * * kilometer (GHzkilometer (GHz**km)km)

Documents

ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ