introduction to optical fiber communication – ee 046342 מבוא לתקשורת בסיבים...
Post on 21-Dec-2015
249 views
TRANSCRIPT
![Page 1: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/1.jpg)
Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342
מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים
נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהןכל הזכויות שמורות. אין להשתמש בחומר זה שלא במסגרת הקורס
חלקים מהחומר המופיע בחומר ההרצאות נלקח מהמקורות הבאים:
G.P Agrawal Fiber Optics Communication SystemsG.P Agrawal Nonlinear Fiber OpticsE. Desurvire Erbium Doped Fiber AmplifiersL. Kazovsky, S. Benedetto, A. Willner Optical Fiber Communication Systems
אתרי אינטרנט שונים
![Page 2: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/2.jpg)
Guiding light
In 1870, John Tyndall, using a jet of water that flowed from one container to another and a beam of light, demonstrated that light used internal reflection to follow a specific path. As water poured out through the spout of the first container, Tyndall directed a beam of sunlight at the path of the water. The light, as seen by the audience, followed a zigzag path inside the curved path of the water. This simple experiment, illustrated in the figure below, marked the first research into the guided transmission of light.
In the 19th century.…
And about one century later
Invented in the early 1970th
and perfected in the next ten to twenty years, glass fibers have become the medium of choice for ALL broad band data transmission
![Page 3: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/3.jpg)
Trans oceanic fiber cables
![Page 4: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/5.jpg)
Data - modulation format
Most common, usually NRZ, simple direct detection receiver
![Page 6: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/6.jpg)
Data - modulation format
Recent years
DPSK
QPSK
Multi level ASK
![Page 7: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/8.jpg)
Fiber loss spectrum
![Page 9: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/9.jpg)
Fiber dispersion spectrum
![Page 10: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/10.jpg)
<
![Page 11: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/11.jpg)
The Growth of Optical Fiber Transmission Capacity
![Page 12: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/12.jpg)
MULTIPLEXING
In order to increase the capacity beyond the single
channel limit use Multiplexing in either time domain
(OTDM) or wavelength domain (WDM)
WDM became the most important development of the 1990th
without which no internet could be implemented
![Page 13: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/18.jpg)
מגברים אופטיים פתרו כמעט לחלוטין את בעיית ההפסדים הן לערוץ בודד והן לאותות רבי ערוצים
גם הדיספרסיה ניתנת לתקון פשוט יחסי מכיוון שהיא תופעה ליניארית לחלוטין
DL
-DL
מפצה דיספרסיה
(DCF)סיבים מיוחדים סריגי סיבים, מוליכי גלים המבוססים על גבישים
פוטוניים
![Page 19: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/20.jpg)
Polarization mode dispersion
• All fibers are somewhat birefringent• The birefringence is random• Leads to a fundamental limitation on
pulse fidelity• Linear and nonlinear PMD• Hard to compensate
![Page 21: Introduction to Optical Fiber Communication – EE 046342 מבוא לתקשורת בסיבים אופטיים נכתב על יד גדי איזנשטיין ודוד דהן כל הזכויות](https://reader035.vdocuments.us/reader035/viewer/2022081504/56649d615503460f94a4317f/html5/thumbnails/21.jpg)
Course plan
• Introduction
• Linear propagation in fibers
• Fiber nonlinearities
• WDM systems
• Optical amplifiers
• Detection issues