Optische Übertragungsstrecken

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von cool max, 28. April 2010 .

Schlagworte:
  1. 28. April 2010
    hiho:lol:

    bei uns steht morgen eine arbeit an. geht über Lichtwellenleiter und LED/Dioden und solch ein dreck.

    ich habe davon überhaupt keinen plan. unser lehrer kann den stoff leider nicht rüberbringen deswegen ist der klassendurchschnitt bei jeder arbeit immer bei ~4,5 und im internet finde ich auch keine antworten dazu;( bin froh wenn ich morgen eine 4 bekomme!

    ich schreib einfach mal paar fragen vielleicht kann mir ja jemand die frage beantworten. Danke schonmal und BW ist klar!

    1. Nach welchen Gesetzen erfolgt die Lichtübertragung im LWL?
    2. Unter welchen Voraussetzungen gelten die Gesetze der Strahlenoptik?
    3. Wodurch wird die Datenübertragungsrate bei LEDs begrenzt?
    - meine antwort nach 3 stunden suchen wäre "durch die stärke der spannung"
    4. Welche Möglichkeiten zur steigerung der Datenrate gibt es?
    - hier würde ich sagen. LED mit anderer Farbe nehmen oder andere Glasfaser (Monomode)
     
  2. 29. April 2010
    AW: Optische Übertragungsstrecken

    Glaube mit dem Brechungsindex hat es auch was zu tun.
    3. KÖnnte die Wellenlänge sein
    4. Jop, das klingt gut ^^
     
  3. 29. April 2010
    AW: Optische Übertragungsstrecken

    1. licht wird in den leiter gestrahlt. dieser kann nur am anderen ende wieder austreten, weil er überall am rand des leiters reflektiert wird.
    totalreflexion, dielektrische Wellenleiter

    2.wenn die wellenlänge des lichts in der umgebung des sichtbaren bereichs ist (ultraviolett-infrarot)

    3.es gibt Amplituden-, Frequenz- oder Phasenmodulation. leds können nicht beliebig schnell moduliert werden... (led: bis zu 622 Mbit/s; Laserdioden: > 622 MBit/s)

    4. kA, ich kenn nur dass man dämpfung im lwl und so gering halten sollte um intensitätsverluste zu minimieren, aber die datenrate hat da glaub ich nicht viel damit zu tun.
     
  4. 29. April 2010
    AW: Optische Übertragungsstrecken

    OK da kenne ich mich ein wenig aus.


    1. Ganz klar Maxwell Gleichungen. Klar man kann sich das Grundprinzip mit Strahlenoptik klar machen. Aber so eine moderne Glasfaser ist ein ziemlich komplexes nicht lineares System.

    2. Grob gesagt kann man Strahlenoptik verwenden, wenn Strukturen viel größer als die Wellenlänge des Lichtes sind. Werden allerdings die Strukturen vergleichbar mit der Wellenlänge des Lichtes, dann muss man zumindest mal zur Wellenoptik greifen. Um so Effekte wie an Kanten oder am Doppelspalt erklären zu können.

    3. Du musst dir das so vorstellen: Licht besteht ja aus einzelnen Photonen. Diese haben eine Wellenlänge und eine Phase. In einer LED werden nun ganz viele dieser Photonen erzeugt, allerdings geschieht dies mehr oder weniger zufällig. D.h. alle Photonen haben eine unterschiedliche Phase und eine leicht unterschiedliche Wellenlänge. Das führt dazu, dass wenn man sich die Intensität des Lichtes zeitlich hochaufgelöst ansieht, es nicht mehr immer gleich hell ist. Solch ein Licht nennt man auch unkohärent. Nun wird klar, dass man das Licht nicht beliebig schnell modulieren kann (modulieren heißt Phase oder Intensität des Lichtes gezieht verändern um damit Daten zu übertragen).

    Laserlicht ist dagegen sehr kohärent. Dort haben emmitierte Photonen alle die gleiche Wellenlänge und die gleiche Phase. Nun ist klar, dass man solch ein Licht so schnell modulieren kann, wie es die aktuelle Technik hergibt.

    annac hat da ein paar nette Zahlen angesprochen, was mit LED und Laser möglich ist.

    4. man könnte statt LEDs Laser benutzen. Oder mehrere LED mit unterschiedlicher Farbe benutzen. Oder einfach mehr als eine Faser benutzen. "Singlemode-Fasern " sind glaub ich bei LEDs eher nachteilig. Denn Singlemode-Fasern sind so dünn, dass sie nur eine Mode (nur Licht exakt parallel zur Faser durchlassen und keine schräg einfallenden, anschaulich gesprochen) transportieren können. Nachteil ist, dass das einkoppeln des Lichtes extrem schwierig ist, was die Technik (Stecker, Kontakte) extrem teuer (im Vergleich) macht. Der Innendurchmesser von so einer Singlemode-Faser beträgt nur etwa 10 µm.


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