15. Influena mediului atmosferic asupra transmisiei neghidate. (p.19,20)Atmosfera constituie principalul canal optic pentru transmisiile neghidate care pot avea loc ntre puncte situate pe sol sau n aer.La utilizarea atmosferei ca mediu de propagare se manifest particulariti ce constituie dezavantaje: turbulena mprtierea absorbian cazul laserilor de mare putere au loc i modificri ale proprietilor mediului prin: ionizri strpungeri evaporri locale gradieni termici, etc.i n acest caz se utilizeaz frecvene optice selectate, acelea care presupun o ct mai mic perturbare de mediul de propagare.Atenuarea atmosferic a semnalelor optice modulate se datoreaz att fenomenului de absorbie, ct i celui de difuziune.Absorbia se explic prin prezena unor constitueni ai atmosferei care se manifest n benzi largi de frecvene. Efectele de turbulen, mprtiere, absorbie care se manifest n atmosfer pot fi cuantificate definind un coeficient de absorbie . Pentru o lrgime de band i un parcurs L al radiaiei se definete coeficientul de absorbie n band prin relaia:a. Absorbia n atmosfer se datoreaz prezenei unor constitueni moleculari (vapori de ap, bioxid de carbon, ozon, etc.).Spectrul de absorbie const din benzi electronice, de vibraie,etc. ale diferitelor gaze coninute de atmosfer, spectre constituite dintr-un numr mare de linii de absorbie. Ex: vaporii de ap absorb benzile de (2.53) m, i (5..7) m, ozonul n banda de (9.49.9) m, bioxidul de carbon (2.63.8) m i (4.14.4) m. Liniile se lrgesc odat cu creterea presiunii atmosferice, mai puin cu creterea temperaturii, iar odat cu altitudinea absorbia scade.b. Difuzia n atmosfer apare prin dou mecanisme: difuzia Rayleigh care apare datorit particulelor de dimensiuni moleculare, ea predomin la lungimi de und mici (ctre violet) difuzia Mie apare datorit particulelor de cea, fum i altele de dimensiuni comparabile cu lungimea de und a radiaiei. Este mai puin dependent de lungimea de und. De cele mai multe ori difuzia Rayleigh este mult mai mic dect cea Mie i poate fi practic neglijat. Atenuarea total prin difuzie a radiaiei laser funcie de lungimea de und a acesteia poate fi reprezentat grafic n diagrame reprezentative pentru fenomenul studiat.Lund n consideraie ambele tipuri de atenuare absorbie i difuziune se pot reprezenta rezultatele msurtorilor privind transmitana atmosferei ca o funcie de lungimea de und. Scderile transmitanei pentru lungimi de und sub 200 nm este cauzat n special de fenomenele de difuziune. Regiunile din diagrame n care absorbia selectiv nu se manifest reprezint "ferestre atmosferice" pentru radiaia considerat.

16. Precizai fenomenele care determin turbulena atmosferic la transmisiile neghidate laser. (p. 20)Un canal optic cu turbulen este caracterizat de variaii aleatoare ale indicelui de refracie al mediului (fluctuaii temporale i neomogeniti spaiale) de-a lungul traseului de propagare al fasciculului optic. Cauza o constituie gradienii de temperatur din atmosfer care apar ca urmare a micrii sale turbulente.Influena mediului turbulent asupra fasciculului optic se manifest prin: fenomene de interferen local degradarea polarizrii fasciculului fluctuaii aleatoare ale amplitudinii i fazei care determin deteriorarea coerenei spaiale i temporale a fasciculului.Dependena indicelui de refracie de lungimea de und a radiaiei, presiunea atmosferic i temperatura este dat prin relaia:A1 i A2 fiind constante.

17. Prin ce se manifest efectul de mprtiere la propagarea n canalele optice. (p.21)La transmisiile neghidate ale fasciculelor optice modulate performanele canalului de comunicaii sunt puternic influenate de fenomenele de mprtiere care nu pot fi separate de cele de turbulen sau absorbie.Analiza fenomenelor de mprtiere se face diferit funcie de dimensiunea particulelor care determin neomogenitile mediului.Efectele pariale i temporale ale proceselor de mprtiere se pot determina cu ajutorul analizei Fourier a perturbaiilor mediului, cu luarea n consideraie a efectului Doppler datorat micrii particulelor.Efectele fenomenului de mprtiere asupra fasciculelor care se propag n cazul canalelor optice de transmisie const n degradarea coerenei temporale i spaiale, apariia fenomenelor de fading i dispersie.

18. Efectele asupra radiaiei optice laser la transmisia neghidat - enumerare. (p.31, 32, 33)1. Deviaia unghiular a fascicolului. Se manifest prin schimbarea direciei fascicolului i afecteaz precizia de ntlnire cu antena receptorului.Valoarea deviaiei unghiulare a unei raze din fascicul este legat de unghiul de nclinare al planului de und distorsionat.2. Dansul imaginii. Apare datorit variaiei unghiului de inciden al fascicolului receptor i produce micarea punctului luminos focalizat n planul imagine. n cele mai multe cazuri deviaia unghiular de inciden este mai mic i dansul imaginii neglijabil.3. mprtierea fascicolului. mprtierea fascicolului prin difracie sub unghiuri mici duce la creterea divergenei fascicolului produce o descretere a puterii dirijate n spaiu i a densitii de putere la recepie. Energia radiaiei n fascicul se mprtie aleatoriu n planul de recepie. Fraciunea recepionat din puterea radiaiei incidente este determinat de raportul dintre suprafaa antenei de recepie i suprafaa de mprtiere a fascicolului. 4. Scintilaia. Scintilaia apare ca urmare a interferenei distructive a traiectelor de lumin cuprinse n fascicul, are loc cnd exist variaii n densitatea spaial de putere la locul de recepie.n seciunea transversal a fascicolului care trece prin atmosfera turbulent apar poriuni luminate i poriuni ntunecate datorate interferenelor constructive sau distructive. Scintilaia fascicolului produs de un fading aleatoriu duce la scderea raportului semnal/zgomot. De asemenea ntre fluctuaiile de intensitate i informaia purtat pot s apar interferene. 5. Degradarea coerenei spaiale. Sau pierderea coerenei de faz a frontului de und conduce la degradarea sistemului optic i n special la partea de recepie (fotomixajul). Aceasta face ca n planul de recepie faza s varieze de la punct la punct, ceea ce n cazul deteciei heterodin i homodin s aib loc o scdere a raportului semnal/zgomot.6. Fluctuaii ale polarizrii se manifest ca variaii ale poziiei vectorului de polarizare liniar i degenerarea acesteia n polarizare eliptic.

19. Care sunt principalele tipuri de ghiduri folosite n transmisia ghidat. (p.35)Principalele tipuri de ghiduri optice sunt reprezentate de: ghidurile optice cu simetrie plan (straturi subiri dielectrice) fibrele optice (ghiduri optice cu simetrie cilindric)

20. Compararea propagrii n ghidurile metalice cu cea din ghidurile dielectrice. (p.35)La un ghid metalic cmpurile magnetic i electric au numai componente transversale i deci n aceste ghiduri se propag numai moduri pure (transversal electrice TE sau transversal magnetice TM). La ghidurile dielectrice pot aprea i moduri hibride (adic vectorii E i H au i componente longitudinale.n plus la ghidurile metalice ntreaga energie este coninut n interiorul ghidului, pe cnd la cele optice radiaia (energia) poate ptrunde i n nveliul dielectric (rezultnd radiaie exterioar), iar propagarea are loc ntr-un mediu optic cu proprieti de absorbie i radiaie. La ghidurile optice regimul de unde staionare nu prezint importan prea mare deoarece acesta poate fi evitat (prin depuneri antireflexie pe capetele fibrei). Rezult c nu se pune problema adaptrii de impedan ca la ghidurile metalice.

21. Componentele vectorului de und la ghidul cu simetrie cilindric. (p. 26)Vectorul de und kn(r) se poate descompune ntr-un sistem de coordonate cilindrice (r, , z):a. componenta axial () - constanta de faz (de propagare) care nu depinde de r. Este o mrime care caracterizeaz propagarea de-a lungul axei z (axa longitudinal a fibrei optice) i se poate exprima n funcie de lungimea de und n ghid:

Fig. 2.3. Polarizarea circular a luminii.b. componenta azimutal (k) este legat de propagarea elicoidal a razei de lumin i determin periodicitatea circular a acesteia pe o suprafa cilindric r = t. Valoarea sa depinde de r, iar condiia de periodicitate circular este:unde: - este proiecia lungimii de und pe cercul r = cst tangent la raza n punctul considerat- l este un numr ntregRezult deci c circumferina oricrui cerc de raz r trebuie s fie un numr ntreg de lungimi de und .c. componenta radial (u(r)) caracterizeaz propagarea razei de lumin n zigzag, iar valoarea ei se poate deduce prin suma vectorial:u(r) este real dac . Prin rezolvarea acestei inecuaii rezult dou valori r = R1 i r = R2. Aceste soluii determin ntr-o seciune transversal dou cercuri concentrice, iar n fibr determin dou suprafee cilindrice. n interiorul acestui domeniu se propag (n care n(r) este real) raza de lumin. Condiia: de descretere radial a cmpului n afara acestui domeniu este ca la faza undei s se adauge un numr de semiperioade (m/2).