Elementy optotelekomunikacyjne

Elementy optotelekomunikacyjne
Kable światłowodowe
z
z
z
z
z
ziemne
kanałowe
samonośne
podwieszane
wewnętrzne
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
1
Elementy optotelekomunikacyjne
Kable samonośne
na liniach energetycznych średnich
i wysokich napięć, na słupach linii napowietrznych, przy
pokonywaniu nierówności terenu (rzeki, wąwozy)
TAŚMA PUCHNĄCA
TAŚMA PUCHNĄCA
TUBA LUŹNA
TUBA LUŹNA
ŻEL TIKSOTROPOWY
HOT–MELT
CENTRALNY ELEMENT
WYTRZYMAŁOŚCIOWY
CENTRALNY ELEMENT
WYTRZYMAŁOŚCIOWY
WYPEŁNIACZ (FILLER)
WYPEŁNIACZ
POWŁOKA ZEWNĘTRZNA
POWŁOKA WEWNĘTRZNA
WŁÓKNO ARAMIDOWE
OSŁONA ZEWNĘTRZNA
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
2
Elementy optotelekomunikacyjne
Kabel kanałowy (rys 4)
TUBA CENTRALNA
ŻEL TIKSOTROPOWY
ŚWIATŁOWÓD
PĘCZEK WŁÓKIEN
TAŚMA PUCHNĄCA
WŁÓKNA ARAMIDOWE
POWŁOKA ZEWNĘTRZNA
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
3
Elementy optotelekomunikacyjne
Kabel stacyjny
WŁÓKNO ŚWIATŁOWODOWE
TUBA PÓŁŚCISŁA
WŁÓKNO ARAMIDOWE
POWŁOKA ZEWNĘTRZNA
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
4
Elementy optotelekomunikacyjne
Kabel teleinformatyczny (okablowanie strukturalne)
rys. 7
TUBA LUŹNA Z WŁÓKNAMI
WYPEŁNIACZ (FILLER)
TAŚMA BLOKUJĄCA WODĘ
WŁÓKNO ARAMIDOWE
ELEMENT WYTRZYMAŁOŚCIOWY
KABLA
POWŁOKA ZEWNĘTRZNA
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
5
Komutacja optyczna
- Sieć całkowicie optyczna
możliwość korzystania z bardzo szerokiego
pasma transmisyjnego,
niezależność od protokołów wyższych warstw,
prostota funkcjonalna,
możliwość uzyskania dużej odporności sieci
na uszkodzenia.
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
6
Komutacja optyczna
- Sieć całkowicie optyczna
Jednymi z zasadniczych elementów
optycznych sieci transportowych są optyczne
przełącznice OXC (Optical Crossconnects) i
krotnice transferowe OADM (Optical Add-Drop
Multiplexers).
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
7
Rodzaje przełącznic
przełącznica optycznaa)z
rdzeniem elektrycznym;
przełącznica optyczna z
rdzeniem optycznym ib)
przetwarzaniem
optoelektronicznym;
O/E
RDZEŃ
OPTYCZNY
E/O
O/E/O
RDZEŃ
OPTYCZNY
O/E/O
c)
przełącznica całkowicie
optyczna.
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
RDZEŃ
OPTYCZNY
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
8
Przełącznice optyczne
λ1
λ2
przełącznica z przełączaniem
światłowodów (FXC);
przełącznica selektywna
(WSXC);
λ1
λ2
λ1
λ1
λ2
λ2
λ3
przełącznica długości fali
(WIXC)
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
λ1
λ2
λ4
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
9
Przełącznice optyczne
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
λm
λ–KONW.
λ–KONW.
…
KOMUTATOR
OPTYCZNY
λm
λm
MULTIPLEKSER
…
n
Rekonfigurowalna
przełącznica WSXC
MULTIPLEKSER
λm
λ1
MULTIPLEKSER
…
…
…
DEMULTIPLEKSER
λm
λ1
1
1
…
KOMUTATOR
OPTYCZNY
KOMUTATOR
OPTYCZNY
λ1
…
λm
λ1
λ1
λm
λ–KONW.
λ–KONW.
rekonfigurowalna przełącznica WIXC
MULTIPLEKSER
λ1
λm
λ1
λm
…
DEMULTIPLEKSER
n
…
λ1
…
1
n
…
DEMULTIPLEKSER
nierekonfigurowalna
przełącznica WSXC
n
λ1
…
MULTIPLEKSER
λm
1
DEMULTIPLEKSER
MULTIPLEKSER
…
…
…
λ1
DEMULTIPLEKSER
n
λm
1
…
…
1
…
DEMULTIPLEKSER
λ1
n
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
10
Alternatywne technologie komutatorów
optycznych
Z KOUTACJĄ
W WOLNEJ
PRZESTRZENI
ELEKTRO–
MECHANICZNE
Z RUCHOMYM
FALOWODEM
TERMO–
OPTYCZNE
SiO 2
Z ODCHYLANIEM
WIĄZKI
ZWIERCIADLANE
FALOWODOWE
ELEKTRO–
OPTYCZNE
POLIMEROWE DIELEKTRYCZNE
Z PRZECINAJĄCYMI
SIĘ FALOWODAMI
PRYZMATYCZNE
KAPILARNE
CIEKŁOKRYSTALICZNE
PÓŁPRZEWODNIKOWE
PĘCHERZYKOWE
HOLOGRAFICZNE
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
11
Optyczny komutator krzyżowy 4 × 4
1
4
1
4
2
3
2
3
3
2
3
2
4
4
1
1
schemat funkcjonalny
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
rozmieszczenie elementów
na podłożu z niobianu litu
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
12
Zasada działania komutatora pęcherzykowego
brak pęcherzyka
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
obecność pęcherzyka
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
13
Przykład pęcherzykowego przełącznika
termo-optycznego
PĘCHERZYK
ROWEK
PROMIEŃ
NIE ODCHYLONY
FALOWÓD
PROMIEŃ ODBITY
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
14
Optyczny komutator krzyżowy z komutacją
światła w wolnej przestrzeni
SLM
− przestrzenny modulator światła
SLM
ŚWIATŁOWODY
WEJŚCIOWE
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
ŚWIATŁOWODY
WYJŚCIOWE
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
15
Komutatory typu MEMS
ŚWIATŁOWODY
WEJŚCIOWE/WYJŚCIOWE
ZESTAWY
SOCZEWEK
ZWIERCIADŁO
PODNIESIONE
ZWIERCIADŁO
NIERUCHOME
ZWIERCIADŁO
OPUSZCZONE
WYJŚCIA
ZESTAWY
SOCZEWEK
WEJŚCIA
dwuwymiarowy (2D)
MATRYCA
ZWIERCIADEŁ
RUCHOMYCH
trójwymiarowy (3D)
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
16
Komutator holograficzny
WEJŚCIOWY SYGNAŁ
WDM
WYJŚCIA
WYJŚCIA DO SYSTEMU
ZARZĄDZANIA
ELEMENT HOLOGRAFICZNY
ELEKTRYCZNIE POBUDZONY ELEMENT HOLOGRAFICZNY
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
17
Sieci optycznie przeźroczyste
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
18
Sieci optycznie przeźroczyste
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (Cz. VIIc)
19