Учебное пособие. — Самара : Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та,
2012. – 113 с.
В учебном пособии рассмотрены принципы построения радиотехнических устройств и систем на основе волоконно-оптических технологий. Приведен анализ распространения излучения в световодах различной формы в рамках геометрической и волновой оптики. Рассмотрены принципы построения и технические возможности функциональных волоконно-оптических элементов, устройств и систем, предназначенных для получения, передачи и распределения информации.
Учебное пособие предназначено для студентов радиотехнического факультета СГАУ, изучающих дисциплину «Схемотехника волоконно-оптических устройств», специальность 210302 «Радиотехника», 7 семестр; для бакалавров по направлению 210400.62 «Радиотехника», 6 семестр; специальность 210601.65 «Радиоэлектронные системы и комплексы», 8 семестр; дисциплину «Волоконно-оптические преобразователи информации», специальность210601.65 «Радиоэлектронные системы и комплексы», 8 семестр; для бакалавров по направлению 210400.62 «Радиотехника», 7 семестр; специальность 210302 «Радиотехника», 9 семестр. Содержание.
Введение.
Краткий очерк истории волоконной оптики.
Достоинства и недостатки ВОЛС.
Лучевая теория распространения световых волн в ступенчатых волоконных световодах.
Законы геометрической (лучевой) оптики. Полное внутреннее отражение.
Круглый диэлектрический стержень.
Ступенчатый волоконный световод.
Конические световоды (фоконы).
Пирамидальные и секториальные световоды.
Волновые процессы в волоконных световодах.
Распространение оптических волн в веществе.
Волновые процессы в плоском световоде.
Графо - аналитический метод расчета числа мод в плоском световоде.
Волновой анализ распространения излучения в цилиндрическом ступенчатом волокне.
Одномодовые цилиндрические волокна.
Градиентные цилиндрические световоды.
Основные физико-механические свойства световодов.
Погонное затухание волоконных световодов.
Динамические характеристики.
Ввод излучения в волоконные световоды.
Электронные компоненты волоконно-оптических устройств.
Требования к источникам излучения для ВОУ.
Принцип генерации лазерного излучения.
Лазерные полупроводниковые диоды.
Оптические и энергетические характеристики лазерных диодов.
Светоизлучающие диоды (СИД).
Схемы включения источников излучения (излучателей).
Фотоприемники (ФП) волоконно-оптических устройств.
Требования ФП и их общая классификация.
Дрейфовые ФП.
P-i-n фотодиоды.
Лавинные ФД.
Схемы включения фотодиодов.
Пассивные компоненты волоконно-оптических устройств.
Оптические кабели.
Разъемные оптические соединители.
Неразъемные оптические соединения.
Оптические разветвители и ответвители.
Волоконно-оптические переключатели.
Функциональные волоконно-оптические элементы.
Оптические изоляторы и вентили.
Оптические усилители.
Оптические логические элементы.
Оптические бистабильные элементы на основе нелинейной оптики.
Волоконно-оптический RS-триггер на связанных световодах и кольцевых ответвителях.
Волоконно-оптический цифро-аналоговый преобразователь.
Волоконно-оптические модуляторы излучения (ВОМ).
Волоконно-оптические датчики (ВОД).
Устройства спектрального объединения и деления каналов.
Принципы построения волоконно-оптических систем.
ВОС с пространственным уплотнением каналов.
Системы с временным мультиплексированием.
Система со спектральным уплотнением.
Волоконно-оптические системы распределения информации.
Расчет оптимального распределения энергопотерь между элементами ВОЛС.
Список литературы.
В учебном пособии рассмотрены принципы построения радиотехнических устройств и систем на основе волоконно-оптических технологий. Приведен анализ распространения излучения в световодах различной формы в рамках геометрической и волновой оптики. Рассмотрены принципы построения и технические возможности функциональных волоконно-оптических элементов, устройств и систем, предназначенных для получения, передачи и распределения информации.
Учебное пособие предназначено для студентов радиотехнического факультета СГАУ, изучающих дисциплину «Схемотехника волоконно-оптических устройств», специальность 210302 «Радиотехника», 7 семестр; для бакалавров по направлению 210400.62 «Радиотехника», 6 семестр; специальность 210601.65 «Радиоэлектронные системы и комплексы», 8 семестр; дисциплину «Волоконно-оптические преобразователи информации», специальность210601.65 «Радиоэлектронные системы и комплексы», 8 семестр; для бакалавров по направлению 210400.62 «Радиотехника», 7 семестр; специальность 210302 «Радиотехника», 9 семестр. Содержание.
Введение.
Краткий очерк истории волоконной оптики.
Достоинства и недостатки ВОЛС.
Лучевая теория распространения световых волн в ступенчатых волоконных световодах.
Законы геометрической (лучевой) оптики. Полное внутреннее отражение.
Круглый диэлектрический стержень.
Ступенчатый волоконный световод.
Конические световоды (фоконы).
Пирамидальные и секториальные световоды.
Волновые процессы в волоконных световодах.
Распространение оптических волн в веществе.
Волновые процессы в плоском световоде.
Графо - аналитический метод расчета числа мод в плоском световоде.
Волновой анализ распространения излучения в цилиндрическом ступенчатом волокне.
Одномодовые цилиндрические волокна.
Градиентные цилиндрические световоды.
Основные физико-механические свойства световодов.
Погонное затухание волоконных световодов.
Динамические характеристики.
Ввод излучения в волоконные световоды.
Электронные компоненты волоконно-оптических устройств.
Требования к источникам излучения для ВОУ.
Принцип генерации лазерного излучения.
Лазерные полупроводниковые диоды.
Оптические и энергетические характеристики лазерных диодов.
Светоизлучающие диоды (СИД).
Схемы включения источников излучения (излучателей).
Фотоприемники (ФП) волоконно-оптических устройств.
Требования ФП и их общая классификация.
Дрейфовые ФП.
P-i-n фотодиоды.
Лавинные ФД.
Схемы включения фотодиодов.
Пассивные компоненты волоконно-оптических устройств.
Оптические кабели.
Разъемные оптические соединители.
Неразъемные оптические соединения.
Оптические разветвители и ответвители.
Волоконно-оптические переключатели.
Функциональные волоконно-оптические элементы.
Оптические изоляторы и вентили.
Оптические усилители.
Оптические логические элементы.
Оптические бистабильные элементы на основе нелинейной оптики.
Волоконно-оптический RS-триггер на связанных световодах и кольцевых ответвителях.
Волоконно-оптический цифро-аналоговый преобразователь.
Волоконно-оптические модуляторы излучения (ВОМ).
Волоконно-оптические датчики (ВОД).
Устройства спектрального объединения и деления каналов.
Принципы построения волоконно-оптических систем.
ВОС с пространственным уплотнением каналов.
Системы с временным мультиплексированием.
Система со спектральным уплотнением.
Волоконно-оптические системы распределения информации.
Расчет оптимального распределения энергопотерь между элементами ВОЛС.
Список литературы.