MATERIALE si SENZORI cu FIBRE OPTICE [602082]

MATERIALE si SENZORI cu FIBRE OPTICE
1

2 Fibra optica este este un mediu material transparent (sticla, plastic) sub forma unui fir de -a
lungul caruia se poate transmite informatia sub forma unor impulsuri de lumina

Fibra optica transmite mai multa informatie decat cablurile conventionale de cupru
Fibra optica necesita foarte multa protectie din punct de vedere mecanic fata de cablu de
cupru
– din aceste motive montarea fibrelor optice este mai laborioasa si necesita atentie mai mare
in timpul instalarii
– fibrele optice din material plastic au largime de banda mai mica decat cele din sticla
– peste invelis fibrele optice au un alt invelis in scopul unei mai bune protectii

Fibrele Optice – sunt un aranjament coaxial de sticle omogene sau nu, cu simetrie cilidrica
planara, si sub forma unui ghid pelicular
– partea centrala a fibrei se numeste miez
– partea exterioara (invelisul) se numeste manta
• miezul fibrei optice este confectionat dintr -un material de sticla dopata
• mantaua este un invelis protector care poate fi din masa plastica, mantaua are indice de
refractie inferior indicelui de refractie al miezului
3

Apertura numerica
• intr-o fibra optica se foloseste fenomenul reflexiei totale pentru a ghida o unda luminoasa
• fibra optica consta intr -un miez de sticla de indice de refractie n1, miezul este inconjurat de
un invelis (manta) de indice de refractie n2
• n1 este mai mare decat n2
• toate razele luminoase care nu deviaza mai mult cu (90o – α0) fata de axa fibrei vor fi
ghidate prin sticla miezului
• unghiul de injectie θmax este numit unghi de acceptanta al fibrei optice, el depinde de n1 si n2
4 – pentru unghiul limita α0
este valabila relatia
α0 (90o – α0)
θ

• sinusul unghiul de acceptanta este numit apertura numerica a fibrei optice
• pentru o fibra optica diferenta relativa de indice de refractie ∆ este
• pentru o fibra optica diferenta relativa de indice ∆ este foarte mica in raport cu unitatea
5

6 Profilele fibrelor optice
• indicele de refractie al fibrei optice este considerat in functie de raza, atunci avem o variatie
radiala a indicelui de refractie n = n(r) incepand de la axa fibrei pana la exteriorul invelisului
• in practica este interesant sa consideram profilele de indice prin expresii exponentiale dupa
cum urmeaza
n1 – indice de refractie pe axa fibrei
∆ – diferenta relativa de indice
r – distanta radiala de la axa fibrei
a – raza miezului
g – exponentul profilului
n2 – indice de refractie al invelisului

g = 1 profil triunghiular
g = 2 profil parabolic
g =
∞ profil cu indice treapta

profil cu indice in treapt a
n(r)= n1 este constant in miez
profil cu gradient de indice
Propagarea intr-o fibr a cu
indice in treapt a Propagarea intr -o fibra cu
gradient de indice
7 g = ∞ profil cu indice treapta g = 1 profil triunghiular
g = 2 profil parabolic

8 O alta valoare importanta care descrie fibra optica este Frecventa normala de taiere

– depinde de apertura numerica AN , de raza a a miezului sticlei, si de lungimea de unda λ
Numarul de moduri ghidate prin miezul fibrei optice depinde de frecventa de taiere
– pentru un profil de indice oarecare cu exponent de profil g avem
– pentru un profil cu indice treapta ( g = ∞ ) numarul de moduri este aproximativ
– pentru profilul cu indice gradat numarul de moduri este aproximativ

9 Exemple numerice:
O fibra optica cu indice gradat g = 2, avand un diametru al miezului 2a = 50 µm si o apertura numerica
AN = 0.2 are ca frecventa normata V pentru o lungime de unda λ = 1µm.
numarul N de moduri ghidate este
O astfel de fibra optica care ghideaza mai multe moduri se numeste multimod
– daca vrem sa reducem numarul de moduri, adica sa reducem parametrul V trebuie, fie sa
diminuam diametrul miezului 2a, fie sa micsoram apertura numerica AN sau marim lungimea
de unda λ.
– cantitatea de lumina injectata in fibra optica depinde de AN apertura numerica care ar trebui
sa fie cat mai mare
– reducerea razei miezului este limitata din cauza manipularii si tehnicii de conexiune
– o crestere substantiala a lungimii de unda nu este intotdeauna posibila din cauza constructiei
surselor si detectoarelor pentru lungimi de una mari

10 – daca pentru o fibra optica cu indice in treapta ( g = ∞ ) parametrul V devine mai mic decat
constanta V = 2.405, atunci numai un singur mod se propaga prin fibra si anume modul
fundamental se poate propaga – fibra monomod
– pentru un profil de indice cu exponent oarecare g valoarea limita este aproximativ data de
relatia
– pentru o fibra optica cu indice gradat (g = 2) valoarea limita este Vc aproximativ
Exemplu numeric: o fibra optica cu indice in treapta cu un diametru al miezului 2a = 9mm si o apertura
numerica AN = 0.11 atinge frecventa Vc = Vc∞ pentru o lungime de unda de:
lungimea de unda calculata se numeste lungime de unda de taiere λc
pentru orice lungime de unda >> λc doar un singur mod se poate propaga in miezul fibrei optice

11 Profilul cu indice in treapta
-daca indicele de refractie n1 al sticlei miezului este constant pe toata sectiunea transversala
a miezului, avem o fibra optica cu indice in treapta
– dimensiuni tipice ale unei fibre multimod cu indice in treapta
diametrul miezului (2a) 100 µm
diametrul invelisului (D) 140 µm
indicele de refractie al miezului (n1) 1.48
indicele de refractie al invelisului (n2) 1.46
– toate razele luminoase care formeaza un unghi mai mic sau egat cu (90 -α0) = 9.4 cu axa
fibrei sunt ghidate prin sticla miezului – daca se injecteaza in sticla miezului o raza luminoase din exterior (n
0 = 1) trebuie sa se tina
seama de legea refractie

12 – diferenta relativa de indice ∆ este pentru aceasta fibra optica
– la lungimea de unda λ = 850nm, si pentru un diametru al miezului 2a = 100 µm, dupa cum
urmeaza
– numarul de moduri este
• fibrele optice multimod sunt caracterizate de miez cu diametru mare
• diametrul mizului fiind mare permite pulsului incident mai multe drumuri optice, ceea ce insemna ca pana
la detector razele optice au drumuri optice diferite

13 Dimensiuni tipice pentru o fibra optica monomod

diametrul miezului (2w0) 10µ m
diametrul invelisului (D) 125 µm
indicele de refractie al mediului (n1) 1.46
diferenta relativa de indice ( ∆) 0.003
apertura numerica
unghiul de acceptanta
– intr-o fibra optica monomod diametrul miezului, apertura numerica si unghiul de acceptanta
sunt substantial mai mici decat in cazul unei fibre optice multimod
– lungimea de unda de taiere λc este
Fibra optica monomod
• intr-o fibra monomod (cu diametrul miezului
foarte mic) lumina se poate propaga practic
in linie drapta (unde paralele)

14 Atenuarea
-lumina care se propaga printr- o fibra optica sufera o atenuare, adica are loc o pierdere de
energie; pierderile ar trebui sa fie foarte mici
– sunt trei mecanisme principale pentru atenuarea intr -o fibra : absorptia, difuzia
(imprastierea) si pierderile de radiatie – spre exemplu pentru o fibra optica din dioxid de siliciu, dioxidul de siliciu are un peak de
rezonanta in regiunea spectrala ultraviolet (tranzitii electronice) si in regiunea spectrala
infrasoru in jurul lungimii de unda de 1.6
µm (tranzitii vibratibrationale) dar este transparent
in regiunile spectrale vizibila si infrarosu apropiat
– pierderile de radiatie sunt in general foarte mici si datorita grosimii invelisului fibre optice
– in absenta impuritatilor si pierderilor de radiatie mecanismul fundamental de atenuare este
difuzia Rayleigh data de structura neregulata a sticlei, care rezulta in fluctuatii ale indicelui
de refractie pe distante care sunt mici in comparatie cu lungimea de unda
– aceasta conduce la pierderi prin difuzie Rayleigh de forma
B = 0.9 dB µm4/km
– atenuarea este o functie de lungimea de unda
– atenuarea din jurul lungimii de unda de 1.4 µm este data de absorptia apei in fibra
– initial sistemlele cu fibre optice operau la lungimi de unda in jurul valorii de 0.85mm
datorita surselor si detectorilor care operau la aceasta lungime de unda

15 Atenuare
-pierderile luminoase depind si de lungimea de unda a luminii injectate in fibra optica
– fenomenul de absorptie se manifesta numai la anumite lungimi de unda numite benzi de
absorptie ( 1390nm absorptia OH )
– pierderile luminoase prin difuzie exista pentru toate lungimile de unda

16 Coeficientul de atenuare α (masurat in decibeli/km) este de zeci ori mai mare decat
logaritmul zecimal al rapotului dintre puterea la intrarea Pin si puterea la iesire Pout,
-pentru o pierdere de 1000db/km inseamna un raport Po/Pi = 10-100, adica o valoare extrem
de mica
– pentru realizarea unor comunicatii pe distante de cateva sute de metri trebuie sa avem
fibre optice din sticla de cea mai buna calitate
– in prezent in domeniul telecomunicatiilor optice se utilizeaza trei ferestre de lungimi de
unda toate in domeniul infrarosului: 0.8- 0.9µm, 1.25- 1.35µm si 1.45 -1.65µm.
– in general pierderea (atenuarea) printr- o fibra optica este
Un sistem de comunicatie care foloseste 10km de fibra optica are o pierdere de 2.5 dB/km. Gasiti puterea
de iesire stind ca puterea de intrare este de 400mW.

17 Absorptia
– orice impuritate care ramane in fibra optica dupa ce aceasta este fabricata va reduce
transmiterea luminii
-spre exemplu ionii de hidroxil cauzeaza pierderi foarte mari in jurul lui 1380nm
– urmele metalice pot cauza absorptia din energia total a semnalului la anumite lungimi de
unda, aceste absorptii mici se pot observa in domeniul vizibil – nivelul maxim de impuritati ar trebui sa fie cam de 1 la 10
9 pentru apa si 1 la 1010 pentru
impuritatile metalice

18 Difuzia (imprastierea) Rayleigh
– aceasta imprastiere a luminii se produce din cauza modificarilor mici localizate in indicii de
refractie ai materialelor miezului si invelisului
– dimensiuni mai mici decat lungimea de unda
– sunt doua cauze de atenuare care tin de procesul de prelucrarea a fibrelor optice
– prima cauza este legata de fluctuatiile densitatii (lipsa de omogenitate) in fibra optica care
este imposibil de eliminat
– o alta cauza este modificarea densitatii in timpul racirii si solidifcarii siliciului
– cantitatea de lumina imprastiata depinde de dimensiunea discontinuitatilor care poate fi
comparabila lungimea de unda; la lungimi de unda scurte (frecvente mari) lumina sufera
imprastiere mai mare
– daca lungimea de unda creste pierderile prin difuzie scad cu puterea a patra a lungimii
de unda

19 Dispersia radiatiilor prin fibrele optice
In cazul fibrelor optice dispersia este data de urmatoarele fenomene
– dispersie modala
– dispersie cromatica (dispersie de material si dispersie de ghid de unda) – exprimata cu simbolul ∆t, este definita ca imprastierea unui puls intr- o fibra optica
– un puls de lumina care se propaga printr- o fibra optica este largit la iesire

20
-Dispersia ∆t este definita ca largirea unui puls optic care traverseaza o fibra
– un puls care traverseaza o fibra, elementele precum apertura numerica, diametrul
miezului, profilul indicelui de refractie, lungimea de unda si largimea laserului cauzeaza
o largire a pulsului
Dispersia se masoara in nanosecunde sau picosecunde
– Dispersia totala este o functie de lungimea fibrei, fibra lunga dispersie mare

21
-Efectul de dispersiei intr- o fibra optica este cunoscut sub denumirea de interferenta
– inteferenta apare cand largimea pulsului data de dispesie produce suprapunerea
semnalelor facandu -le nedetectabile

22 Dispersia modala se manifesta in cazul fibrelor multimod ca efect al vitezelor de grup diferite
pentru moduri diferite
– atat pentru fibrele multimod cu salt de indice de refractie cat si in cazul unei fibre cu
gradient de indice de refractie largimea temporala a pulsurilor de lumina este proportionala cu lungimea L a fibrei
– aceasta dependenta nu se pastreaza daca fibrele optice depasesc o anumita lungime
datorita fenomenului de cuplaj intre modurile de propagare
– Cuplajul intermodal apare pentru moduri care au constante de propagare aproximativ egale
ca efect al imperfectiunilor din fibra (neregularitati ale suprafetelor de separatie sau neomogenitati ale indicelui de refractei) ce permite propagarea energiei luminoase sa se distribuie intre moduri diferite
– dispersia modala este cauzata de diferenta de timp dintre modurile de ordin inferior si
modurile de ordin superior Dispersia modala

23 – Dispersia modala dauneaza comunicatiilor optice deoarece reduce viteza de transmisie
sau largimea benzii de trasmisiune
– dispersia modala poate fi eliminata complet daca fibra optica cu indice in treapta este
dimensionata in asa fel incat un singur mod sa se propage, adica modul fundamental – modul fundamental sufera de asemenea o imprastiere in timp cand se propaga prin fibra
avem de a face cu dispersia cromatica
– impulsurile luminoase se propaga in fibra optica cu o viteza de grup
-ng este indicele de refractie de grup al sticlei miezului care depinde de lungimea de unda
care depinde lungimea de unda λ
– impulsul luminos traverseaza fibra optica de lungime L intr-un timp de grup

24 Dispersia cromatica este efectul a doua efecte combinate – dispersia materialului si
dispersia ghidului de unda
– Rezultatele acestor efecte modifica viteza de transmisie, primul se datoreaza structurii
atomice a materialului si cel de -al doilea se datoreaza propagarii prin fibra optica
Dispersia ghidului de unda
– vitezele de grup pentru moduri diferite de propagare in fibrele optice depind de lungimea
de unda chiar daca dispersia de material este neglijabila
– aceasta dependenta este dispersia ghidului de unda si se datoreaza dependentei distributiei
de camp in fibra optica de raportul dintre raza miezului fibrei si lungimea de unda – dispersia ghidului de unda este mai accentuata in fibrele monomod in care nu se manisfesta
dispersia modala si la lungimi de unda pentru care dispersia de material este mica

25 Dispersia de material
Materialele din care sunt confectionate fibrele optice sunt materiale optic dispersive astfel
incat un puls luminos ce se propaga intr- un mediu dispersiv cu indice de refractie n va avea
o anumita viteza de grup

– fiecare sursa luminoasa emite pentru fibre optice emite lumina nu numai pe o lungime de
unda unica si pe un spectru ∆λ distribuit in jurul lui λ
– din cauza aceasta cantitatile luminoase din ∆λ se propaga cu viteze diferite si aceasta
implica timpi de intarziere diferiti – dispersia materialului M
0 este o masura a veriatiei indicelui de grup ng pe diferite lungimi
de unda

26
– Performanetele fibrelor optice depind de procedeele de fabricare si de materialele
utilizate:
-Elaborarea unor sticle foarte pure
– controlul precis al profilului de indice de refractie in fibrele optice

Sticlele cu continut mare de siliciu folosite pentru producerea fibrelor optice au o asemenea vascozitate care face dificila utilizarea metodelor traditionale in special in obtinerea unei cantitati reduse de impuritati – astfel se realizeaza producerea unor particule de sticle de SiO
2 prin reactia chimica
2 2 2 4 2Cl SiO O SCl + ↔ +Fabricarea fibrelor optice

27 Variatia indicelui de refractie al materialului se poate face amestecand dopanti in
produsele de baza ale reacției chimice .
– dificultatea consta in controlul indicelui de refractie in timpul fabricarii pentru obtinerea
unui indice optim, ale căror reacții chimice sunt :
2 32 2 32 52 2 32 2 2 2
3 23 23 23 22
Br OB O/ BBrCl OP O/ POClCl GeO O GeCl
+ ↔ ++ ↔ ++ ↔ +
Prima etapa pentru obtinerea unei fibre optice este producerea unei bare de sticla
numita proforma, care este alcatuita dintr- un miez si un invelis optic

-diametrul proformei poate varia de la 1 până la 10 centimetri, conform tehnicii utilizate;
lungimea lor obișnuită este de un metru.
-aceasta proforma este apoi etirata pentru a forma fibre
-operațiunea se numește fibraj Fabricarea proformei permite stabilirea anumitor parametri:
– caracteristicile optoelectronice ale fibrei
– uniformitatea raportului miez/învelis
– forma circulara a fibrei optice

28 -Fibrele sunt alcatuite dintr- un invelis optic de B2O2, P2O5, SiO2 si dintr- un miez de GeO2,
P2O5, SiO2, SiF4
– in general, dopantii sunt utilizati pentru a mari indicele de refractie; astfel de dopanti sunt
germaniul si fosforul iar dopanti precum borul si fluorul sunt utilizati pentru micsorarea
indicelul de refractie al fibrelor optice
Fabricarea proformelor se poate face prin mai multe metode:
– Metoda modificata de depunere chimica din vapori
– Metoda modificata de depunere chimica din vapori in plasma
– Depunerea chimica din vapori in plasma
– Depunerea de la exterior in faza de vapori
– Depunerea axiala de vapori
– Depunerea laterala axiala in plasma

29 Surse optice
-Sursele optice utilizate in transmiterea informatiilor prin fibre optice depind de natura
aplicatiei (distante mari, retele locale, etc)
Principalii parametri care trebuie urmariti pentru realizarea surselor optice sunt:
– Puterea – sursele trebuie sa fie suficienta de puternice pentru ca dupa parcurgerea
distantelor mari prin fibra optica sa se obtina un semnal detectabil si suficient de curat
(cat mai putin afectat de zgomot)
– viteza – trebuie ca sursa de lumina sa poata fi modulata cu o rata mare
– largimea spectrala – sursa trebuie sa aiba o largime spectrala cat mai mica pentru ca
efectele de dispersie cromatica sa fie minime
– zgomotul – sursa trebuie sa nu fie supusa unor fluctuatii mai ales cand se doreste
realizarea unui sistem de comunicatii coerente
– sursele trebuie sa fie compacte, rezistente la schimbari ale conditiilor de lucru
temperatura, umezeala, presiune, trebuie sa fie ieftine si cu timp de viata cat mai mare
Surse:
–
diode electroluminiscente
LED-uri AlGaAs, AlGaAs/GaAs (0.87 µm),
LED-uri InGaAsP, InGaAsP/InP (1.3 si 1.65 µm)
– diode laser

30 Detectori /receptori optici
un capat al fibrei optice este conectat cu un detector
– acesti detectori emit electroni atunci cand sunt iluminati cu radiatie de frecventa inalta,
astfel generand un semnal electric
– doua tipuri de detectori sunt diode PIN si fotodiode cu avalansa APD
– detectorul PIN este o dioda cu un strat intrinsec sau un material nedopat inconjurat de un
strat de material dopat cu impuritati donoare sau acceptoare
– regiunile n si p sunt puternic dopate si sunt folosite ca si contacte ohmice
Fotodioda cu siliciu pentru lungimi de unda pana la 1100nm
– lumina din domeniul spectral infrarosu intra in fotodioda prin regiunea p
– aceasta regiune este acoperita cu un strat antireflex pentru a se evita pierderile prin reflexie
– fotodiodele PIN pot fi completate si de un trazistor TEC (tranzistor cu efect de camp)
– cu modulul PIN- TEC se ating sensibilitati foarte mari

31
Structura unei fotodiode in avalansa Fotodioda cu avalansa cu siliciu pentru lungimi de unda de pana la 1100nm

– purtatorii sunt accelerati in campul electric si ating viteze foarte mari incat purtatorii
suplimentari sunt creati prin ciocniri (ionizare prin soc), se obtine un curent fotoelectric
foarte mare
– fotodioda ADP necesita o tensiune mare pentru a opera (100- 300V) cu scopul de a obtine
un camp electric suficient de mare dand astfel o amplificare a semnalului in curent
– ADP actioneaza ca o sursa de curent si opereaza la diode polarizare inversa
– se bazeaza pe efectul fotoelectric care transforma semnalul luminos in semnal electric

32 Sisteme de fibre optice
– Sistemele de comunicatii cu fibre optice pot fi realizate utilizand oricare din cele 3
tipuri de fibre optice:
1. fibre multimod la 0.87 µm tehnologiei anilor 1970 si ultilizeaza fibre cu salt sau
gradient de indice de refractie
– sursa de lumina este un LED sau un laser iar detectorii folosite sunt PIN sau ADP
– performantele sunt limitate de atenuarea mare a fibrelor si dispersia modala

2. Fibre monomod la 1.3 µm; este un sistem in care dispersia de material este
minima
– surse LED sau laser si detectori PIN sau ADP
– performantele sunt limitate de atenuare
3. Fibre monomod la 1.55
µm; atenuarea este minima iar performentele sunt
determinate doar de dispesia materialului – dispersia se reduce cand se utilizeaza laseri care emit un domeniu ingust de
frecvente

33 Conversia semnalelor electro -optice
– pentru transmisia semnalelor luminoase prin fibre optice sunt necesare la cele doua
extremitati ale fibrei, elemente emitatoare si receptoare capabile sa converteasca
semnalele electrice in semnale luminoase si reciproc
1 2
fibra optica 3 4
modulator sursa/emitator detector/receptor demodulator
-in partea emitatorului un semnal electric moduleaza intensitatea unei surse luminoase – semnalul optic este cuplat la fibra si soseste in partea receptoare unde detectorul
optic transforma semnalul luminos in semnal electric
– in tehnica semiconductoarelor convertizoarele electro-optice sunt constituite din
elementele grupelor III, IV, V si din compusii lor

34 Modularea

– cand se trimite o informatie printr -o fibra optica, informatia trebuie sa fie codificata
sau transformata intr -o “alta informatie” capabila sa fie transmisa printr -o fibra
optica, adica semnalul trebuie sa fie modulat
– modularea semnalului inseamna ca lumina ar trebui sa varieze in functie de
timp
– astfel sunt doua tipuri de modulare: analog si digital
– modularea analoga inseamna variatia luminii intr -o maniera continua in timp

35 Transmisia digitala are cateva avantaje in comparatie cu cea analogica:

– este mai usor de procesat electronic
– nu este necesara conversia
– nu este zgomotoasa deoarece lucreaza cu nivele de semnal discrete
– semnalul este on/off
– semnalul poate fi codat si transmis fara erori .
– in modularea digitala fiecare puls reprezinta o infomatie sub forma de bit

– in conditiile de trasmitere a semnalului trebuie sa se tina seama de raportul
semnal zgomot (SNR) si de rata de eroare a bitului (BER) care este raportul de
numarului de biti incorecti la numarul total de biti primiti la receptie

36
Modularea directa
Modularea externa
– in modularea directa semnaulul de la iesire variaza direct cu curentul de intrare
– atat LED cat si laserul pot fi modulati direct folosind semnalele analoage si digitale
-in modularea externa, un dispozitiv extern este folosit pentru a modula intensitatea sau faza
sursei luminoase
– modulatorul actioneaza ca un comutator controlat
– modularea externa este in general folosita in aplicatii foarte rapide cum sunt telecomunicatiile,
sau TV
– dezavantaje, este foarte costisitoare si necesita un circuit complex care utilizeaza semnal de
modulare de radio-frecventa

37 Comunicatiile optice se pot clasifica si dupa modul de transmitere al mesajului
Modularea campului – se pot modula amplitudinea (AM), frecventa (FM), faza
campului electromagnetic (PM)
-datorita frecventei mari a campului electromagnetic, banda de transmisie a
informatiei este mare, deci se poate transmite o cantitate mare de informatie
diferite tipuri de modulare a campului electromagnetic

38 Modularea intensitatii – oscilatiile campului optic de 1014Hz pana la 1016 Hz nu sunt
legate de modulare
– puterea este variata la transmitator si detectata la receptor
Modularea in intensitate Modularea campului optic este greu de realizat deoarece:
– necesita o sursa cu amplitudine, frecventa si faza stabile fara fluctuatii; o astfel de
sursa poate fi un laser cu coerenta mare – modularea directa a fazei laser este dificil de realizat fiind necesar un modulator
– din cauza utilizarii unor surse cu grad de coerenta mare fibrele multimod vor induce
zgomot modal si ar trebui inlocuite cu fibre monomod

39
Multiplexare
– un sistem de comunicatii realizeaza o legatura intre doua puncte in care o variabila
fizica este modulata intr -un punct si observata (detectata) in alt punct
– in comunicatiile optice aceasta variabila este intensitatea, amplitudinea,
frecventa campului electromagnetic
– pentru a trasmite mai multe mesaje pe aceeasi legatura acesta trebuie marcat cu un
atribut fizic astfel incat aceasta sa fie recunoscut de catre receptor; un astfel de
proces se numeste multiplexare
– in acest fel o retea de comunicatii este formata din mai multe legaturi intre diferiti
receptori si transmitatori
sistem de comunicatii cu fibre optice

40 Se utilizeaza doua standarde de muliplexare:

– multiplexare prin divizarea frecventei (FDM frequency division multiplexy)
– multiplexare prin divizarea timpului (TDM time division multiplexy)
– in FDM undele purtatoare au frecvente diferite si sunt modulate de diferite
semnale iar la receptor semnalele sunt identificate pe baza unor filtre acordate pe frecventele purtatoare -in multiplexarea in lungime de unda (WDM wavelengths division multiplexy),
informatia din fiecare canal este transmisa cu lungimi de unda diferite, adica cate o lungime de unda pentru fiecare canal – mai multe canale de informatie se pot transmite prin fibra fara ca acestea sa sufere
fenomenul de interferenta
amplificator din fibra dopata cu Er, opereaza in domeniul
1530nm -1570nm

41 – in TDM se marcheaza diferite intervale de timp corespunzatoare diferitelor
semnale
-in multiplexarea in timp, timpul pentru fiecare canal de informatie este impartit de mai multe surse de date – dispozitivul de multiplexare este descris ca un comutator care se roteste cu viteza
mare, astfel fiecare semnal individual este conectat la canalul de comunicatie pentru o perioada de timp fixata – la iesire receptorul detecteaza fiecare semnal la timpul marcat, procesul facandu-se
in sens invers decat la intrare, adica demultiplexare

42 – fibra optica transmite informatie dintr- un punct spre un alt punct sub forma de lumina
– spre deosebire de cablurile de cupru folosite pentru transmisie, fibrele optice nu transmit
semnale electrice
– sistemul cu fibra optica consta dintr- un instrument care sa converteasca semnalul electric
intr-un semnal luminos, deci fibra optica transmite lumina si astfel la receptor semnalul
luminos este convertit intr- un semnal electric
– sistemul de mai sus (este unul ieftin) si foloseste un LED in domeniul vizibil, o fibra
din plastic iar ca detector o fotodioda de siliciu