В учебном пособии изложены основы оптических систем передачи информации. Рассмотрены элементы теории передачи информации, принципы построения открытых и волноводных оптических систем передачи сигналов, основы волноводной теории волоконно-оптических световодов, назначение и характеристики важнейших устройств оптической компонентной базы ВОСПИ, методы уплотнения информации, принципы действия когерентных и солитонных оптических систем передачи информации.
Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов Инженерно-физического факультета СПбГУИТМО, обучающихся по направлению «Техническая физика» и специальностям «Лазерная техника и лазерные технологии», «Физика и техника оптической связи.
Рекомендовано УМО по образованию в области приборостроения и оптотехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 200201 – «Лазерная техника и лазерные технологии» Рисунки к учебному пособию выполнили студенты Инженерно-физического факультета А. Живага, Д. Терентьев, Н. Рыжаков, Д. Багаветдинов, В. Федюков.
В 2007 году СПбГУ ИТМО стал победителем конкурса инновационных образовательных программ вузов России на 2007–2008 годы.
Реализация инновационной образовательной программы «Инновационная система подготовки специалистов нового поколения в области информационных и оптических технологий» позволит выйти на качественно новый уровень подготовки выпускников и удовлетворить возрастающий спрос на специалистов в информационной, оптической и других высокотехнологичных отраслях экономики.
Кол-во страниц:96
Язык:Русский
Издательство:СПбГУИТМО
Введение 3
1. Элементы теории информации 4
1.1. Определение понятия «информация» 4
1.2. Теорема Шеннона 6
1.3. Теорема Шеннона-Котельникова (теорема отсчетов) 6
1.4. Импульсно-кодовая модуляция сигналов 8
1.5. Спектр сигнала 10
2. Особенности оптического диапазона передачи информации 15
3. Открытые оптические системы связи 17
4. Волноводные оптические системы передачи сигналов 19
5. Распространение излучения в волоконных световодах 21
5.1. Классификация волоконных световодов 21
5.2. Принципы технологии изготовления волоконных световодов 24
5.3. Оптические потери в волоконных световодах 25
5.4. Волновая теория распространения излучения в волоконных Световодах 28
5.4.1. Волновое уравнение 29
5.4.2. Волновод со ступенчатым профилем показателя преломления и бесконечным радиусом оболочки 31
5.4.3. Волоконные световоды с градиентным профилем показателя Преломления 37
5.4.4. Поток мощности излучения в волоконных световодах 40
5.4.5. Дисперсия импульсов в волоконных световодах 42
5.4.6. Поляризация излучения в волоконных световодах 52
5.5. Оптические волокна, сохраняющие поляризацию излучения 54
5.6. Современное промышленное оптическое волокно 57
5.6.1. Многомодовые ВС 58
5.6.2. Одномодовые ВС 59
5.6.3. Оптические волокна с сохранением поляризации 61
6. Оптоэлектронные компоненты волоконно-оптических систем передачи информации 62
6.1. Полупроводниковые излучатели 62
6.1.1. Полупроводниковые лазеры 62
6.1.2. Полупроводниковые светодиоды 63
6.1.3. Суперлюминесцентные диоды 64
6.2. Фотоприемники 65
6.2.1. p-I-n фотодиоды 65
6.2.2. Лавинные фотодиоды 65
6.2.3. Отношение сигнал/шум и минимальная регистрируемая мощность фотоприемников 66
6.3. Оптические разветвители 68
6.4. Оптические мультиплексоры и демультиплексоры 69
6.5. Оптические коммутаторы 70
6.6. Оптические изоляторы 71
6.7. Внешние оптические модуляторы 72
6.8. Оптические усилители 72
7. Энергетический потенциал оптической линии связи 77
8. Методы уплотнения информации в ВОСПИ 78
9. Когерентные оптические системы связи 82
10.Оптические солитоны в ВОСПИ 86
Заключение 91
Литература 92