1. Caracteristicile optice ale FIBRELOR OPTICE. (p. 42, 43)a. Profilul indicelui de refracie este definit ca repartiia indicelui de-a lungul unei drepte ce trece prin axa fibrei optice. n cazul fibrelor optice cu profil gradat avem:unde este indicele de profil, iar r[0, a].De asemenea: este diferena normat a indicilor de refracie, n1 al miezului i n2 al reflectorului.Dac indicele de refracie n al unei fibre optice este considerat n funcie de raza r, atunci vom vorbi despre profilul indicelui de refracie, ncepnd de la axa fibrei i mergnd spre exteriorul nveliului:n = n(r)Propagarea modurilor n fibra optic depinde de forma profilului indicelui de refracie. Dpdv practic se consider c profilele de indice sunt definite prin legi exponeniale.Studiind profilele indicilor de refracie pentru care legile de variaie sunt de forma:pentru r a n miezpentru r a n reflectorunde:n1 - indice de refracie pe axa fibrei (r = 0) - diferena relativ a indicilor de refracier - distana radial de la axa fibrei, r[0, a].a - raza miezului fibrei, n mg - puterea (exponentul) profiluluin2 - indicele de refracie al nveliului.Sunt importante cazurile:g = 1 profil triunghiularg = 2 profil parabolicg profil cu indice n treaptDoar n ultimul caz (profilul de indice n treapt) indicele de refracie n(r) = n1 este constant n miez. Pentru toate celelalte profile cu indice de refracie n miez n(r) crete proporional de la valoarea n2 n nveli la valoarea n1 pe axa fibrei. Din acest motiv aceste profile sunt denumite profile cu indice gradat. Denumirea a fost adoptat n special pentru profilul parabolic, cu g = 2, deoarece aceste fibre au proprieti tehnice bune n ghidarea luminii.b. Apertura numeric.

n2n1Fig. 2.5. Apertura numeric.Definete conul de recepie al radiaiei incidente pe captul fibrei. n funcie de valorile indicilor de refracie n1 i n2 exist o valoare maxim a unghiului de inciden pentru care n punctul M are loc fenomenul de reflexie intern total i ghidarea radiaiei n interiorul miezului.Se definete apertura numeric ANL:Se observ c valoarea ANL depinde numai de indicii de refracie. Deci ANL se poate defini ca unghiul de acceptare al unei fibre optice i reprezint valoarea numeric maxim lim dintre direcia razei incidente i axa fibrei pentru care avem reflexie intern total.2.Caracteristicile de transmisie ale FO (p.43, 44)Ele sunt indicate de ctre productor i sunt necesare n operaiunile de montaj i instalare.a. Coeficientul de atenuare reprezint atenuarea radiaiei optice pe unitatea de lungime.Presupunnd c pe unitatea de lungime avem o atenuare de :unde P1 i P2 reprezint puterile optice corespunztoare celor dou seciuni ale fibrei (intrare, respectiv ieire).Dac fibra are caracteristica uniform pe lungimea fibrei, se lucreaz cu mrimea:n practic, datorit valorilor mici ale atenurii se prefer ca unitate de msur dB/km. Valoarea acestei caracteristici servete pentru determinarea distanei dintre repetori optici.b. Caracteristica de frecven K()Se determin de obicei n banda de baz.Cunoaterea caracteristicii de frecven este important dpdv al determinrii spectrului semnalului rezultat la ieirea fibrei.c. Banda de trecere BSe determin la -3 dB, adic reprezint 1/2 din valoarea maxim a lui K(). De regul se utilizeaz banda de trecere a unei seciuni de lungime fix (1 km).d. Rspunsul la impuls (g(Z))Este o mrime care caracterizeaz distorsionarea formei semnalului rezultat la ieirea fibrei i a ntrzierilor de propagare.e. Viteza de transmisie a informaiei C (b/s)Este o mrime proprie sistemelor numerice i reprezint viteza de tact atunci cnd se transmit semnale binare. Este aproximativ egal cu banda de trecere:3.Dispersii n FO: caracterizare, efecte asupra impulsurilor, cauze, tipuri.FODispersia sau distorsiunea de ntrziere sau de durat este principalul fenomen care limiteaz banda de trecere a FO. Fenomenul este mai evident n cazul propagrii impulsurilor i se manifest prin lirea impulsurilor de ieire fa de cele de intrare. Dac viteza de transmitere a informaiei este prea mare, impulsurile de ieire ncep s se suprapun i s apar interferenele (distorsiunile) inter-simbol.Cauzele dispersiei sunt diverse:- variaia indicelui de refracie cu frecvena- propagarea simultan a mai multor moduri cu viteze diferite- imperfeciuni de material, mecanice i constructive- curburi i micro-curburi ale fibrei care apar pe timpul instalrii, exploatrii sau datorit variaiilor de temperatur- modul de excitare al fibrei, etc.Dispersia reprezint abaterea medie a duratei impulsului pe unitatea de lungime a FO:unde este durata impulsului la un moment dat, iar reprezint durata medie a impulsului.Dispersia n FO are trei componente: - material - de ghid - modalPrimele dou sunt specifice numai unui mod de propagare, celelalte fiind prezente att la fibrele monomod, ct i la cele multimod.Dispersia material este prezent n toate mediile optice i se datoreaz variaiei indicelui de refracie cu lungimea de und, care determin variaia constantei de faz i deci a timpului de propagare de grup cu lungimea de und. Dispersia de material este semnificativ n special la FO monomod unde lipsete dispersia modal.Tipic, dispersia este:Dispersia de ghid se datoreaz dependenei constantei de faz de constanta de structur v. Ca valoare este destul de mic i, n general, se poate neglija, mai ales pentru FO monomod.Dispersia modal se datoreaz diferenei vitezelor de propagare a modurilor prezente n FO. Este deci prezent numai n FO multimod, i are o valoare mult mai mare dect celelalte tipuri de dispersii. Ca ordin de mrime valorile sunt de 10-1010-12 s/km.ntruct majoritatea informaiei transmise n sistemele optice este sub form digital, constnd n impulsuri de radiaie, efectul dispersiei modale a ntrzierii limiteaz capacitatea fibrei de a transporta impulsuri care s poat fi recunoscute. Se are n vedere c dispersia modal lrgete impulsurile n domeniul timp.Dispersia are ca efect dificultatea sau imposibilitatea unui receptor optic de a distinge un impuls de altul, la o anumit distan de transmisie. Aceasta nseamn c peste o anumit distan de transmisie predefinit o fibr multimod fie va cauza o rat foarte mare a erorii, fie exclude posibilitatea recunoaterii impulsului i anuleaz astfel utilizarea cablului de comunicaii.Pentru reducerea dispersiilor n situaii date, au fost generate diferite profiluri ale indicelui de refracie, de ex. pentru reducerea dispersiei cromatice. Astfel indicele de refracie variaz lin de-a lungul diametrului miezului, rmnnd constant n nfurare. Astfel se reduce dispersia inter-modal, deoarece razele care se propag de-a lungul unei fibre cu indice gradat au ntrzieri egale.4. Dispersia cromatic i calculul ei (PDF Dimens. leg. prin FO, p.12)Dispersia cromatic este o combinaie ntre dispersia de material i dispersia de ghid. n general termenul de dispersie cromatic nseamn suma ambelor dipuri de dispersie. 5. Banda electric i optic a fibrelor multimod (PDF Dimens. leg. prin FO, p.16).Valoarea efectiv a lirii impulsului dispersiei cromatice (intramodale) i dispersiei modale (intermodale) poate fi calculat cu relaia: =Banda fibrelor multimod Toate componentele active au un anumit timp de cretere a impulsului n legtur cu semnalul de intrare: exist o anumit ntrziere ntre semnalul de ieire i cel de intrare. Aceast situaie apare n componentele care au o band de trecere finit. n aceeai manier, dispersia fibrelor limiteaz banda de frecven utilizabil a unei fibre. Relaia de mai jos se aplic doar impulsurilor cu form Gaussian. Banda este calculat pentru o durat a impulsului msurat la 3 dB sub maxim: Banda optic: formulele le gasiti in curs p 16Banda optic nu este identic cu banda electric deoarece puterea optic produce curent electric la recepie. Prin urmare, trebuie sa utilizm expresii diferite: 10 log (A) pe partea optic 20 log(A) pe partea electric De exemplu, dac puterea optica a semnalului este redus cu 50%, vom avea 10log(0.5)= 3dB. Acest lucru nseamn c i curentul electric a sczut cu 50%, adic 20log(0,5) = 6dB. ns, dac calculm puterea electric, atunci avem din nou: 10log() = 6dB. Acest efect determin un factor 2 de diferen ntre bada optic la 3 dB i banda electrica la 3 dB. n specificaiile tehnice ale fibrelor multimod, banda este exprimat n km MHz . Pentru o lungime dat este deci uor de calculat dac banda specificat a fibrei este suficient pentru aplicaia n cauz [ Banda cerut (MHz) x lungimea fibrei (km) banda specificat (MHz x km) ].6. Banda fibrelor monomod (PDF Dimens. leg. prin FO, p.17).>Uitativa in pdf ca is naspa formulele, si uitativa si mai jos vedeti si voi ce alegeti de acolo7.Zgomote n FO (p. 47)Zgomotul n FOa. Zgomotul termic.b. Zgomotul cuantic c. Zgomotul datorat mprtierii radiaiei 8. Clasificarea metodelor de modulaie optic. (p. 47, 48)1. Clasificarea metodelor de modulaie optica. dup parametrul purttoarei optice modulat:- n intensitate- n faz- n amplitudine- n polarizare- n frecvenb. dup natura semnalului modulat:- modulaie analogic- modulaie numericc. dup locul de aciune asupra purttoarei:- modulaie intern - modulaie extern