*telekomunikacja – dziedzina działalności ludzkiej dotycząca przekazywania na odległość wiadomości za pośrednictwem sygnałów

*wiadomości – znaki pisma, mowa, muzyka, obrazy nieruchome, obrazy ruchome, dane alfa-numeryczne, sygnały pomiarowe

*zakłócenia – odkształcenia sygnału powodowane przez inne czynniki niż odkształcenia powodowane przez medium transmisyjne (zniekształcenia)

*tor teletransmisyjny – droga od jednego urządzenia sieciowego do drugiego (medium transmisyjne);; kanały wytwarzamy w torach

*teletransmisja – dział telekomunikacji odpowiadający za przesyłanie sygnałów telekomunikacyjnych od punktu do punktu drogą: przewodową (teletransmisja kablowa – miedziana, falowodowa, światłowodowa);;;; radiową (teletransmisja radiowa wykorzystująca fale radiowe – radiolinia, urządzenia radiowe nadawczo-odbiorcze)

*zadania teletransmisji: realizacja torów teletransmisyjnych (cienkie strugi energii);;; walka ze zniekształceniami i zakłóceniami;;;; wielokrotne wykorzystanie torów telekomunikacyjnych

*tor telekomunikacyjny – urządzenie bierne, które umożliwia ruch fal EM w kanale przestrzennym w taki sposób że energia zostaje skupiona w umyślnym walcu o dostatecznie małym promieniu (przewodowe: symetryczne, koncentryczne;;; światłowodowe, radiowe, falowodowe)

*kanał telekomunikacyjny – zespół środków technicznych umożliwiających przesyłanie sygnałów telekomunikacyjnych w jednym kierunku od punktu A do B lub od B do A

*łącza telekomunikacyjne – zespół środków technicznych umożliwiających przesyłanie sygnałów od A do B i od B do A; przynajmniej 2 kanały

*TORY TELEKOMUNIKACYJNE: przewodowe (symetryczne, współosiowe);;; radiowe (proste, satelitarne, łamane);;; światłowodowe

*zjawiska ograniczające jakość i zasięg transmisji: tłumienie i opóźnienie sygnału;;; skażenia sygnału (zniekształcenia i zakłócenia)

*przyczyny tłumienia: strata energii w drodze sygnału;;;; ucieczka energii z drogi sygnału (wypromieniowanie, sprzężenie);;; niedopasowanie energetyczne;;;; działanie filtrujące

*zwalczanie tłumienia: zmniejszanie tłumienności w torach przewodowych;;;; zwiększanie rozmiarów anten w torach radiowych;;;; stosowanie przelotowych stacji wzmacniakowych

*opóźnienie sygnału: w telefonii dopuszcza się opóźnienie nie większe niż 400 ms;;;; w łączach satelitarnych nie dopuszcza się więcej niż 1 satelitę stacjonarnego

*skażenie sygnału – odchylenie kształtu przebiegu sygnału (proporcjonalne zmniejszenie lub zwiększenie wszystkich wartości chwilowych sygnału to nie skażenie)

*zniekształcenia sygnału: linearne (tłumieniowe, fazowe);;; nielinearne (harmoniczne, modulacji skrośnej)

*zakłócenia (przenik zbliżny, przenik zdalny);;; odpowiednio dobierając skok skrętki można zminimalizować przeniki;;; przenik zbliżny może być gorszy w skutkach;;; ekranowanie par symetrycznych, grupy par itp. (metoda eliminacji przeników);;; przenik jest odwrotnie proporcjonalny do odległości

*okna transmisyjne w światłowodach dielektrycznych: I – 0,85um (3-5dB/km);; II – 1,31um (0,3-0,4dB/km);; III – 1,55um (0,2dB/km)

*KLASYFIKACJA ŚWIATŁOWODOWYCH ze względu na:

1. materiał

a)kwarcowe – rdzeń i płaszcz ze szkła kwarcowego 0,2dB/km, l=1,55um

b)szklane – ze szkieł wieloskładnikowych 10-1000dB/km

c)plastykowo-szklane – rdzeń ze szkła kwarcowego lub wieloskładnikowego, płaszcz polimerowy lub rdzeń bez płaszcza

d)czysto polimerowe – rdzeń i płaszcz polimerowy

2. stosunek średnicy rdzenia do płaszcza

a)cienko rdzeniowe – średnica rdzenia 50 lub 62,5um;;; średnica płaszcza 125um

b)grubo rdzeniowe – rdzeń 100-1000um;;; grubość otoczki płaszcza 100-500um

3. kształty geometryczne: włókniste (telekomunikacyjne);; płaskie

4. ilość prowadzonych modów

a)wielodomowe – setki i tysiące modów

b)jednomodowe – jeden mod o dwóch możliwych polaryzacjach. Średnica zależy od długości fali liczonej z zależności v=(2π/λ)a√(n₁² – n₂²) ≤2,4=v_C

v – częstotliwość unormowana

λ – długość fali

a – średnica rdzenia

n – współczynniki załamania 1-rdzenia, 2-płaszcza

v_C – częstotliwość odcięcia

i w zakresie transmitowanych długości fal 0,8-0,6mm wynosi 5-10um

c)quasijednomodowe – kilka lub kilkadziesiąt modów, gdy v jest bliska liczbie odcięcia v_C drugiego modu

5. rozkład współczynnika załamania (tzw. profil światłowodu)

a)skokowe – współczynnik załamania rdzenia i płaszcza zmienia się skokowo, przy czym różnica współczynników wynosi ok. 1% -jednomodowe

b)gradientowe – rozkład współczynnika załamania w rdzeniu jest niejednorodny i asymptotycznie dąży do wartości współczynnika załamania płaszcza -wielomodowe

c)typu W – o skokowo zmieniającym się współczynniku załamania wzdłuż promienia -jednomodowe

*PARAMETRY: pasmo przenoszenia (MHz·km lub Mbit/s ·km);;; tłumienie jednostkowe (dB/km);;; apertura numeryczna;;; okno transmisyjne;;; średnica rdzenia;;; profil współczynnika załamania;;; modowość

*rozpraszanie w światłowodzie: Rayleigha (wynika z różnych gęstości struktury, wyznacza min granicę tłumienia);;; falowodowe;;; ultrafioletowe;;; podczerwone;;; typu „Mi” (pęcherzyk powietrza itp.)

*prawo Snella sinθ/n₂=sinα/n₁ θ- kąt padania, α- kąt załamania n₁>n₂

*fale TE – brak wzdłużnego pola elektrycznego

*fale TM – brak wzdłużnego pola magnetycznego

*liczba modów w światłowodzie M_m=(2d/λ) √(n₁² – n₂²)

*apertura numeryczna – ile światła da się wprowadzić do rdzenia NA=sinα=√(n₁² – n₂²)

*ŚWIATŁOWODY PŁASKIE

*równanie charakterystyczne 2k₀n₁dcosθ - 2Δφ₂ - 2Δφ₃ = 2mπ, m=0,1,2… tzw. liczba modowa

*wykres modowy

*mod – fale EM, które mogą się propagować w światłowodzie o konkretnej polaryzacji, długości i kącie padania

*mody płaszczowe – te które propagują się także w płaszczu

*mody wyciekające – te które uciekają na zewnątrz

*długość fali odcięcia =1,28um przy v_ODC=2,4GHz

*PASMO PRZENOSZENIA

*nadawanie impulsów

T≥2Δτ

B=1/T=1/2Δτ

const = BL = 1/(2Δτ/L)

B- pasmo

L- odległość

Δτ/L – poszerzenie jednostkowe impulsu (na 1km)

*dyspersja modowa – poszerzenie impulsu w światłowodzie;;; skokowych nie stosuje się w telekomunikacji BL=10 Mbit/s·km – teoretycznie, a praktycznie 20Mbit/s na 1km

*w telekomunikacji stosuje się profil GRADIENTOWY!!!!!! – bo została wyeliminowana dyspersja modowa BL = 1Gbit/s·km;;;; 50um – 0,8÷1,2Gbit/s·km;;; 62,5um – 0,6÷0,8Gbit/s·km (stosowany w wojsku)

*szkło kwarcowe – dla różnych fal światła różne współczynniki załamania

*każde źródło światła ma pewną szerokość spektralną (dużo długości fal)

– dioda LED Δλ=100nm --> opóźnienie Δτ=200÷300ps

– laser Δλ=2nm --> Δτ=10ps

*przykładowe parametry skokowego światłowodu w telekomunikacji: rdzeń 5÷11um (8,3um);;; λ=0,8÷15um;;; n_R=1,471;;; n_p=1,457;;; płaszcz 125um

*Δ(τ/L)=Δλ/λ * 1/c *M

M=λ²* d²n(λ)/dλ

*D_C w II oknie transmisyjnym wynosi 5-6ps a w III 18-20ps. 3x szybsze transmisje w II niż w III ale większe też jest tłumienie

xps*ykm*znm – max przepustowość na danym odcinku

WDM

LASERY

*w technice światłowodowej wykorzystuje się lasery ciała stałego, lasery gazowe i półprzewodnikowe

*dioda elektroluminescencyjna – złącze p-n spolaryzowane w kierunku przewodzenia

*dioda laserowa – nie potrzebuje dostarczania z zewnątrz energii, np. fotonów bo sama generuje nośniki w sposób spontaniczny

Obszar czynny ograniczamy zwierciadłami, dobieramy długość rezonatora i uzyskujemy żądaną długość fali. Dopiero po przekroczeniu pewnego progu uzyskujemy akcję laserową. Widmo jest prążkowe

	Dioda LED	Dioda laserowa	d. laserowa jednomod.
szer. widma (nm)	20-100	1-5	<0,2
czas narastania (us)	2-250	0,1-1	0,05-1
szer. pasma mod. (MHz)	<300	2000	6000
sprawność sprzężenia	b.niska	średnia	wysoka
odpowiedni światłowód	wielomod. skokowy, wielomod. gradientowy	wielomod. gradientowy, jednomod.	Jednomod.
wrażliwość na temp.	mała	wysoka	wysoka
kompilacja nadajnika	mała	duża	duża
czas pracy (godz.)	10^5	10^1-10^5	10^4-10^5
koszt	niski	wysoki	b.wysoki