Moderní výuka a učební soubory



Podobné dokumenty
Novinky pro výuku vláknové optiky a optoelektroniky

18-let ve vláknové optice a OK 8 let pobočka v Senici MIKROKOM SK laboratoř vláknové optiky. široké spektrum odborných kurzů

Aktuální dění v optických komunikacích a jejich názorná výuka SEMINÁŘ PRO PEDAGOGY

Optoelektronické. Nová typová řada BOS 5K nabízí: Typová řada obsahuje difusní snímače, reflexní optické závory a jednocestné optické závory.

Novinky v SIMATIC ET 200 decentrálních periferiích

Semestrální práce z předmětu mobilní komunikace na téma: Bezdrátové optické sítě

Optická vlákna a práce s nimi

Adaptéry pro přenos binárních signálů přes mnohavidová optická vlákna ELO E203, E204, E205, E206, E207. Uživatelský manuál

BREAK-xTS a xrs-v FIBRE FIBRE-6000-RACK. Optické převodníky video

Fyzikální praktikum 3 - úloha 7

Úvod do počítačových sítí

Jak zajistit přesné měření útlumu na optických kabelech a trasách

6A. Měření spektrálních charakteristik zdrojů optického záření

Podniková norma PRE a PREdi ROZPOJOVACÍ A JISTÍCÍ SKŘÍŇ PLASTOVÁ SR322, SR422, SR622, SR722, SR822, SD622, SD722, SD822

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

Modul pro testování elektrických obvodů

Disperzní parametry SMF optických vláken a tras

ŘÍZENÍ ABSORBERU KMITŮ POMOCÍ MATLABU

ceník 2007 ceník platný od strana 1

Dešťová voda, sběr, využívání - přehled techniky 1/8 listů

CL232. Převodník RS232 na proudovou smyčku. S galvanickým oddělením, vysokou komunikační rychlostí a se zvýšenou odolností proti rušení

Digitální učební materiál

Simulátor EZS. Popis zapojení

bezdrátová komunikace stromová topologie Data Radio DX80DR2M-H4

Teleskopie díl pátý (Triedr v astronomii)

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Řeší parametry kaskády (obvodu složeného ze sériově řazených bloků)

RMA. KLIKY TRITON Po několik let již Tritón vyrábí své vlastní kliky pro stojanové rozvaděče. Patent: PUV

Bezpečná výměna dat. Petr Dolejší Project manager, Solution consultant

TERMOSTAT KOLON LCT 5100

Základy optických sítí pro pracovníky ISP. / 2009

Řešení IP v síti kabelové televize. Ing. Václav Jirovský, CSc. MFF UK, Praha Dattelkabel a.s., Praha

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Mikrovlny

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Externí zařízení Uživatelská příručka

Výukové soubory pro vláknovou optiku, optoelektroniku a optické komunikace

LPS2. Sada pro synchronní komunikaci na 1000m s galvanickým oddělením. 15. října 2010 w w w. p a p o u c h. c o m

Měření vlastností optických vláken a WDM přenos

Adaptéry pro přenos binárních signálů přes mnohavidová optická vlákna ELO E203 - E208. Uživatelský manuál

Uvedené za úkol demonstrovat některé vlastnosti. Základním. Obr. 1. Veletrh nápadů učitelů.fyziky VI

HD satelitní přijímač SLOTH Opticum Ultra plus

Quido USB 0/ Spínač síťového napětí 230 V ovládaný z PC přes USB rozhraní. 28. února 2011 w w w. p a p o u c h. c o m

Přechodové moduly pro ŘS SAIA Příručka projektanta

JIŠTĚNÍ OBVODŮ POJISTKY 2

Voděodolný tloušťkoměr MG-411. Návod k obsluze

TECHNICKÁ SPECIFIKACE

Měření hluku a vibrací zvukoměrem

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Mikrovlny

8. VIDEO OUT (VÝSTUP VIDEO) 9. Ovládací tlačítka 10. Indikátor NAPÁJENÍ 11. Indikátor PAL 12. Přepínač kanálů 13. VIDEO IN (VSTUP)

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1. Podpora digitalizace a využití ICT na SPŠ CZ.1.07/1.5.00/34.

ANGLICKÝ VÝROBCE DIGITÁLNÍHO ODMĚŘOVÁNÍ POLOHY S 10 LETOU ZÁRUKOU NA LINEÁRNÍ STUPNICE

Systémy pro sběr a přenos dat. metalická přenosová cesta optická přenosová cesta bezdrátová přenosová cesta

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB-TU Ostrava. Měření v PON

ŘADA KOMPAKTNÍCH INVERTORŮ J1000 DE EN

Model Nosnost Zdvih Horní rám při Spodní rám Motor počet / Čas zdvihu Váha Q E A x B H A1 x B1 380V-50Hz průměr W kg mm mm mm mm Kw mm s kg

DUM 06 téma: Náležitosti výkresu sestavení

Merkur MC30F2T - 4osá CNC frézka


Digitální učební materiál

Doc. Ing. Jaromír Kolouch, CSc. Doc. Ing. Jaromír Kolouch, CSc.

Laserové skenování principy

Obr.1: Návaznost optické přístupové sítě na optickou metropolitní síť

Převodníky rozhraní RS-485/422 na optický kabel ELO E243, ELO E244, ELO E245. Uživatelský manuál

NÁVOD K MONTÁŽI A OBSLUZE. Obj. č.:

Elektrické. MP - Ampérmetr A U I R. Naměřená hodnota proudu 5 A znamená, že měřená veličina je 5 x větší než jednotka - A

Deska zvukové signalizace DZS

STŘIHAČKA ŘETĚZŮ S 16

Technická zpráva Kavárna Crosscafe OC Atrium Hradec Králové

Václav Meškan - PF JČU v Českých Budějovicích, ZŠ L. Kuby, České Budějovice

Siemens Building Technologies Divize Landis & Staefa

Příloha č. 1 - Technické podmínky Rukavicové boy s nosnou konstrukcí pro práci v inertní atmosféře

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ OHYB SVĚTLA

ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY DLE 156 ZÁKONA 137/2006 Sb., O VEŘEJNÝCH ZAKÁZKÁCH

Ėlektroakustika a televize. TV norma ... Petr Česák, studijní skupina 205

Pro domácnosti a malé komer ní

VDS VIDEO DVE NÍ SYSTÉM S PANELY NEW CITYLINE ZM NTE VÁŠ AUDIO SYSTÉM NA VIDEO DVE NÍ SYSTÉM VDS

Parkovací asistent Steelmate PTS400T. Uživatelská příručka a montážní návod

Počítání s decibely (není třináctá komnata matematiky)

Příloha č. 1 - TECHNICKÁ SPECIFIKACE. SUSEN Horké komory. Přestupní ochranný kryt

POŽÁRNÍ A NOUZOVÉ ÚSTŘEDNY

Výhody lehkých dynamických desek ZFG od firmy ZORN (SRN).

EDSTAVENÍ ZÁZNAMNÍKU MEg21

LED svítidla - nové trendy ve světelných zdrojích

jsem robot Aditeg a budu Vaším průvodcem na následujících stránkách. Dovolte mi, abych Vás seznámil s naší společností.

Pracovní list SVĚTELNÉ JEVY Jméno:

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Jednokotoučové stroje BDP 43/450 C Adv. Vybavení: Síťový provoz. Technické údaje

Full HD makro inspekční kamera s vestavěnou 10x zoom optikou a automatickým zaostřováním.

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Odborný výcvik UMĚLECKÝ KERAMIK

DOKUMENTACE PRO VÝBĚR DODAVATELE

14.4 Převody řemenové - klínovými řemeny

Česká republika: JDK, spol.. s r. o. Pražská Nymburk Tel.: Fax: jdk@jdk.cz

NÁZEV ŠKOLY: Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640. V/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

PÍSEMNÁ ZPRÁVA ZADAVATELE

Uživatelská příručka HLÍDAČ KOVOVÝCH PŘEDMĚTŮ HKP 6. č.dok ,

Od vodn ní vymezení technických podmínek podle 156 odst. 1 písm. c) ZVZ. Vlnová délka vhodná pro plánované aplikace.

Transkript:

Moderní výuka a učební soubory vláknové optiky a optických komunikací pro SŠ, VOŠ a VŠ Martin Hájek, Miroslav Švrček MIKROKOM, s.r.o. Banská Bystrica, 22. 4. 2009

MIKROKOM, s.r.o. 17-letá tradice ve vláknové optice a OK vlastní laboratoř vláknové optiky měření v terénu a v laboratoři + úřední měření mezinárodně akreditovaná kalibrační laboratoř kalibrace celého spektra měřicí techniky pro vláknovou optiku široké spektrum odborných kurzů akreditovaná vzdělávací instituce dle MŠ SR zastoupení výrobce měřicí techniky

MIKROKOM mnohaletá tradice výukových souborů a učebních pomůcek pro střední a vysoké školy

Přehled optických komunikací v roce 2009 proč optika? velká přenosová rychlost / šířka pásma běžně přenosové rychlosti do 10 Gbit/s omezující parametr - disperze systémy vlnového multiplexu WDM (DWDM, CWDM) malý útlum u DWDM přenosové kapacity až x100 Gbit/s i x1 Tbit/s jednotky db/km až 0,2 db/km možno překlenout až přes 150 km bez zesílení v trase

Optický přenosový systém vysílač Přenosové prostředí přijímač optické vlákno

Přenos signálu v optických komunikacích jednosměrně Tx Rx na jedné na více λ (WDM) Tx Tx Rx Rx obousměrně na jedné λ na více λ (WDM) Tx Rx Tx Rx Rx Tx Rx Tx

Přenosovým médiem jsou optická vlákna malé rozměry - miniaturizace vysoké počty vláken v kabelech malé rozměry optických konektorů zdroj: Teraspan malá hmotnost bezpečnost ve výbušném prostředí doly, rafinérie citlivost vůči způsobu instalace nutný zvláštní přístup vadí ohyby a mech. deformace vláken využitelné ve vláknových senzorech zdroj: Sumitomo

Přenosovým médiem jsou optická vlákna odolnost na elektromagnetická rušení např. letecký a automobilový průmysl použití v energetice ochrana přenášených informací kvantová kryptografie odolnost proti krádeži nízká cena vzhledem k množství přenášených dat

Optické komunikace dnes vlákno ve všech typech sítí Trasportní sítě Metropolitní sítě Přístupové sítě distribuční sítě CATV / HFC Lokální sítě FSO zdroj: LIGHTWAVE 2/2002

Optické vlákno - základní pojmy index lomu n n = c / v totální odraz mezní úhel zdroj: CSIC primární ochrana plášť jádro prostorový VID mnohovidová vlákna MMF jednovidová vlákna SMF n - profil SI MMF

Rozdělení vláken podle materiálu celoskleněná (SiO 2 ) zdroj: KVH celoplastová POF PCS resp. HCS vlákna zdroj: Timbercon

Základní typy skleněných vláken - profil indexu lomu v jádře MMF SI r n(r) MMF GI r n(r) SMF r n(r)

62.5 Používaná přenosová pásma - spektrální závislost měrného útlumu vlákna [ db / km ] MMF - GI 850 nm 1300 nm 50/125 62,5/125 2,5-3,0 0,5-1,0 1. okno 2. okno 3. okno

Používaná přenosová pásma - spektrální závislost měrného útlumu vlákna měrný útlum (db/km) 5 4 3 2 OH mezní vlnová délka SMF SMF jednovidová vlákna: 0,33 db/km na 1310 nm 0,20 db/ km na 1550 nm OH ~ 50 THz okna O E S C L U 1 OH 0 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 vlnová délka λ [µm]

vícekanálové WDM technologie měrný útlum (db/km) 5 4 3 2 OH mezní vlnová délka SMF ~ 50 THz OH okna O E S C L U na SMF 1 0 OH 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 vlnová délka λ [µm] DWDM CWDM základní WDM 1310 nm 1550 nm 1260 nm 1400 nm 1500 nm 1625 nm

Plastová vlákna POF (Plastic Optical Fiber) celoplastová vlákna ( 0,25-3 mm) použití v senzorové technice, automobily, audio technika, počítače typické: materiál PMMA SI profil indexu lomu 1 mm s jádrem 0,98 mm útlum do 200 db/km v pásmu 650 nm přenosová rychlost x10 Mbit/s na 100 m velmi snadná práce a levné spoje

Optická kabelová trasa kabely ochranné trubky kabelové spojky a rozvaděče konektory a konektorové spojky

Základní metody měření útlumu optických tras metoda přímá /transmisní zdroj záření měřená trasa měřidlo výkonu metoda zpětného rozptylu / reflektoemtrická / OTDR měřen je zpětný Rayleighův rozptyl z vlákna a (Fresnelův) odraz od optických rozhraní v trase (konektorová spojení)

Ukázka reflektogramu OTDR 1310 nm 1550 nm

Jak na to názorně ve výuce? požadavky na výukové soubory pro vláknovou optiku a OK názornost odolnost při experimentech ukázka fyzikálních jevů a principů ukázka technické realizace blízkost reálné praxi zahrnutí moderních technologií dostupné (i cenově) pro školy

Optický spoj optická trasa optický vysílač optický přijímač zdroje záření: - lasery - LED optická vlákna: - skleněná - plastová - MMF, SMF detektory záření: - PIN - APD - Si, Ge, InGaAs optické součástky: - konektory - rozbočnice (splittery / couplery) - filtry přenosové technologie: - analog / digital - WDM - senzory měřicí přístroje

Výukový soubor EF-970 s plastovými vlákny optický komunikační systém optoelektronické součástky vlastnosti vláken optické součástky WDM senzory

názornost odolnost EF-970 plastová optická vlákna POF velký průměr ( 1 mm) snadná manipulace vysoká odolnost na poškrábání čel konektorů a zašpinění odolnost na ohyby a namáhání vláken vhodné pro konstrukci ilustrativních optovláknových komponent možnost užití... viditelné světlo

ukázky fyzikálních jevů makro a mikro ohyby NA numerická apertura zdroje útlumu konektor. spojení MANIPULÁTOR

ukázky fyzikálních jevů s POF spektrální útlum vlákna měření útlumu na různých vlnových délkách λ [nm]: 520, 590, 650, 850 EF-970

ukázky fyzikálních jevů s POF spektrální útlum vlákna měření útlumu na různých vlnových délkách λ [nm]: 520, 590, 650, 850, 1300 EF-970

příklady technické realizace s použitím POF optické konektory (ST) rozbočnice/splittery, atenuátory, proměnné atenuátory, filtry,... konektorování konektorovací souprava

EF-970 optický komunikační systém přenos signálu optickým vláknem analogový, audio, video, digitální... zdroje záření (LED, laser) v rozsahu 520 1300 nm detektory (Ge, Si, InGaAs), PIN a APD, velko- i malo- plošné optoelektronická měření parametrů zdrojů a detektorů

EF-970 - vysílač

EF-970 - přijímač

EF-970 optické příslušenství konektory (ST) vláknové i kabelové moduly rozbočnice, proměnná rozbočnice filtry atenuátory, proměnný atenuátor manipulátor s příslušenstvím sada ohybových destiček, válečků apod. senzorové sondy pro seznámení s optovláknovými senzory

EF-970 - moderní technologie WDM systém 2 kanály: 660 / 850 nm coupler, splitter, filtry + měření WDM trasy / systému EF-970: skripta s desítkami připravených experimentů

EF-970 - další rozšíření konektorovací souprava EF-970-02 spektrální měření OSA... leštící disk leštící filmy elastická podložka pevná podložka

Výukové soubory přenosových systémů vf a TV techniky analogový systém digitální systém TV přijímací systém DVB-T zesilovače

1. Krok do vláknové optiky První seznámení s vláknovou optikou Velice jednoduchý Demonstrace základních principů: Navázání světla do vlákna Spojování optických vláken konektory Pigtail patchcord Obsahuje: Zdroj světla Konektorovou spojku Optický patchcord Pigtail Prezentaci na CD

OPTEL-1 Základní charakteristika: postaven na plastových vláknech (POF 1/2,2mm) konektory DNP zdroj záření - červená LED jednoduchý modulární (funkční bloky) Umožňuje: přenos analogového signálu přenos digitálního signálu přenos audio signálu měření útlumu

OPTEL-1 Možnost snadného přístupu do obvodů funkčních bloků možnost měření v měřicích bodech, popř. i jinde v obvodu. Schémata zapojení obvodů funkčních bloků jsou součástí souboru.

OPTEL-2 rozšíření souboru OPTEL-1 Jednotlivé desky funkčních bloků lze objednat také samostatně Možnost rozšíření o: manipulátor pevnou rozbočnici reflexní sondu proměnnou rozbočnici U-sondu mikroohybové destičky útlumové články, WDM fitry ohybové kroužky a další a tím rozšířit úlohy např. o měření numerické apertury, vlivu ohybů na útlum nebo rozšířit úlohy např. o oblast senzorů senzor hladiny kapaliny, identifikace dané látky, senzory polohy,

OPTEL WDM Využívá desek funkčních bloků souboru OPTEL-1 Demonstruje princip v praxi často používaných systémů xwdm (Wavelength Division Multiplex přenos více signálů na různých vlnových délkách po jednom vlákně) pro zvýšení přenosové kapacity optického vlákna red TX RX GREEN TX RX

OPTEL WDM Využívá zdrojů záření: červená LED (660 nm) a zelená LED (525 nm). Pro oddělení jednotlivých signálů jsou použity barevné filtry Dle konfigurace přenosového systému je možné demonstrovat přenos: sinusového a obdélníkového signálu a sledovat průběhy na jednotlivých přijímačích pomocí osciloskopu dvou audiosignálů (mikrofon, rádio, ) a analyzovat je na výstupu z reproduktorů

OSA PRO WDM (rozšíření souborů EF-970 nebo OPTEL o spektrální měření) OSA (Optical Spectrum Analyzer) umožňuje sledovat spektrální poměry ve všech dostupných bodech přenosového řetězce. Rozšiřuje úlohy výukových souborů o měření: zdrojů záření: centrální vlnová délka (popř. vlnová délka maxima) Spektrální pološířka (FWHM) OSNR spektrální a výkonové poměry v průběhu přenosovým řetězcem: poměry po sloučení a oddělení obou vlnových délek vyrovnanost kanálů měření spektrálních vlastností součástek: barevných filtrů (útlum užitečného signálu a parazitního signálu) spektrální charakteristiky filtrů (barevného, neutrálního) spektrální charakteristiky útlumu optického vlákna

OSA PRO WDM Spektrální analyzátor Ocean Optics Spektrální rozsah 350 1000 nm Jednoduché připojení k PC přes USB

OSA PRO WDM

Výukový soubor pro telekomunikační skleněná optická vlákna OPTEL PROFI

Výukový soubor OPTEL PROFI zaměřený na: skleněná mnohovidová a jednovidová vlákna MMF 50/125 a 62,5/125 SMF 9/125 šíření optického záření v telekom. vláknech vlastnosti vláken a optických konektorů přenosové parametry vláken měření optických tras

OPTEL PROFI optické šňůry MMF 50/125; 62,5/125; SMF 9/125 ST konektory optická trasa 1000 m, MMF 50/125 zdroje optického záření LED 850/1300 nm laser 1310/1550 nm měřidlo optic. výkonu 2 konektorové spojky

OPTEL PROFI vidový filtr ohybové válečky sada útlumových článků 5, 10, 15, 20 db čištění + lupa zdroj bílého světla PRACOVNÍ SEŠIT S ÚLOHAMI

Výukový soubor OPTEL PROFI úlohy: měření optického výkonu výkon navázaný do vlákna do různých typů vláken:mmf 62,5/125; 50/125; SMF z různých zdrojů záření: LED, laser měření útlumu metodou vložných ztrát citlivost vláken na ohyby odlišné chování MMF a SMF vláken vliv buzení na útlum vlákna LED x laser použití vidového filtru

Výukový soubor OPTEL PROFI úlohy: útlum spojení optických konektorů spojování různých typů vláken vliv různých zdrojů záření vliv buzení na útlum optického konektoru opakovatelnost spojení dvou konektorů měření útlumu optické trasy standardizované metody optické útlumové články spektrální závislost vliv buzení modulární soubor

OPTEL PROFI ÚLOHA: Měření útlumu optické trasy a sledování vlivu buzení vlákna cíl: seznámit se s metodami měření optické trasy změřit útlum trasy nejvhodnější metodou sledovat vliv buzení vlákna na naměřenou hodnotu určit vhodný zdroj záření pro měření seznámit se s vidovým filtrem

reference měřicí šňůra č. 1 SMF - 1a MMF - 2 zdroj záření měřidlo výkonu A měř = A kab +2A kon měřicí šňůra č. 1 měřicí šňůra č. 2 SMF 1b MMF - 1 zdroj záření měřidlo výkonu A měř = A kab +A kon měřicí šňůra č. 1 měřicí šňůra č. 2 SMF 1c MMF - 3 zdroj záření měřidlo výkonu A měř = A kab měření trasy zdroj záření referenční měřicí šňůra (č. 3) měřicí šňůra č. 1 měřicí šňůra č. 2 měřená trasa měřidlo výkonu

Měření útlumu optické trasy OPTEL PROFI reference zdroj záření měřicí šňůra č. 1 měřidlo výkonu metoda 2 MMF (1a SMF) měření trasy měřicí šňůra č. 1 měřicí šňůra č. 2 zdroj záření měřená trasa měřidlo výkonu naměřená hodnota: A měř = A kab +2A kon

Vliv buzení vlákna výběr zdroje záření OPTEL PROFI LED laser LED s vidovým filtrem LED měřicí šňůra č. 1 reference zdroj záření měřidlo výkonu měření trasy zdroj záření měřicí šňůra č. 1 měřicí šňůra č. 2 měřená trasa měřidlo výkonu

PC OTDR KIT Obsahuje: profesionální prohlížeč náměrů z měřidla OTDR náměry skutečných optických tras Supluje měřidlo OTDR umožňuje vyhodnocení náměrů (tj. všech úseků a nehomogenit) optických tras

PC OTDR KIT

Příslušenství pro servis optické sítě Mikroskop zvětšení 200x nebo 400x filtr pro ochranu zraku Videomikroskop zvětšení 200x nebo 400x připojení k PC přes USB možnost připojení do spojky (rozvaděče)

Příslušenství pro servis optické sítě Vizuální zaměřovač poruch - VFL červený laser 650 nm Identifikátor živého vlákna indikace směru signálu indikace modulovaného signálu (270Hz, 1kHz a 2kHz) orientační měření optického výkonu