Optika A-tól Z-ig. AXICO nap

Átírás

1 Optika A-tól Z-ig AXICO nap

2 Hálózat, mint érték

3 Távközlési hálózat Kép Műhold Adat Kábel Adat Rádió Hang Hang

4 Távközlési otthon Hang végpont > 2 Kép végpont > 2 Adat végpont > 2 Létező hálózatok: - Sodort réz érpár / koax kábel - Fényvezető kábel (P2P) - HFC / xdsl A napjaink/közeljövő FTTH (P2MP): - Fényvezető kábel - xdsl / HDTV / VoIP / IPTV / VoD

5 PON szabványok EPON, vagyis Ethernet PON, egy főleg Japánban elterjedt FTTH hálózati forma, de USA-ban és Europában is vannak kisebb hálózatok belőle. BPON vagyis broadband PON volt az első széles körben alkalmazott FTTx PON hálózat USA-ban. GPON vagyis gigabit PON kombinálja az EPONnál alkalmazott IP protokol hatékonyságát a BPON-nál használt operációs rendszerrel valamint a szolgáltatás-minőségi tulajdonságaival (QoS). Ez tűnik a perspektivikus rendszernek USA-ban és Europában.

6 PON tulajdonságok EPON, BPON/GPON hálózatoknak sok közös jellemzője van: Az optikai kábelszakaszok rövidek A letöltési jelfolyam (downstream) korlátozik egy (1490 nm) vagy kettő egymástó távol eső ( nm) hullámhosszra A feltöltési jelfolyam (upstream) csak egy hullámhosszt használ (1310 nm)

7 FTTX hálózati típusok Pont-pont (P2P) hálózatok Ethernet protokol Egy vagy két szál vezet a központból (CO) az előfizetőhöz Nincs teljesítményosztó (FO-splitter) Passzív optikai Hálózatok (PON) EPON, BPON, vagy GPON szabvány szerint Teljesítményosztók (splitter) segítségével egy szálból akár 64 vagy 128 előfizető felé osztható a jel.

8 FTTX hálózati típusok

9 FTTx PON föld kábellel új szakaszoknál ( zöld mező ) CO: OLT ONT ONT ONT Drop kábel F1 optikai tápkábel Szálelosztó Kültéri szekrényben aknák FDH F2 elosztó FO kábel

10 FTTx PON légkábellel meglévő infrastruktúránál ONT CO: OLT ONT ONT Drop kábel F1 optikai tápkábel F2 elosztó kábel Légkábeles kötéslezáró FDH FO elosztó oszlopi szereléssel

11 OLT Központ (CO) FTTx PON táp kábel (< 20 km) Splitter Kültéri vagy oszlopi szálelosztó (FDH) Elosztó kábel (< 1 km) Drop Terminal Kötéslezárók kültéri szekrényben vagy oszlopon Drop kábel (< 100m) Fali dobozban lakásban, panelházban, vagy irodában ONT 1490 nm 1550 nm 1310 nm Otthonkábelezés (UTP vagy koax) Voice (VF) Video (RF) Internet (TCP/IP) Voice, Internet, IPTV Video Voice, Internet

12 Optikai hálózatok - fizikai réteg A hálózaton futó későbbi alkalmazásokat a telepített hálózat paraméterei határozzák meg! Optikai kábelek (fényvezető szálak típusa ITU-T G ) Megfelelő kábelezés (kötések, kötéslezárók, kábelezési előírások) Rendezéstechnika, csatlakozók, csatlakozó-adapterek Hálózatdokumentálás: mérések (OTDR, veszteség, CD, PMD), szálkiosztás

13 Optikai hálózatok passzív elemei Optikai kábelek és kábelezés Kötések (bontható és nem bontható) Optikai osztók Kötéslezárók Rendezéstechnikai elemek Végződtető dobozok

14 Kábelek és kábelezés Monomódusú kábelek (G652d, G657A) Hagyományos kábelszerkezet Befúvásos technika (mikrokábelek befúvása csőhálózatba)

15 Befújás Előtolás Sűrített levegő Air Input Drive wheels Viscous air drag Mikrokábel/szál Blown Fibre Tube Blown Fibre Cső Unit

16 Kábelek és kábelezés

17 A fényvezető szál Egymódusú (single mode fiber SM) Lépcsős törésmutató profilú szál Θ 6,5, NA 0,113 B >> 10 Ghz/km Dhéj = 125 µm Dmag = 9 µm

18 Optikai kötések Három típusú optikai kötést különböztetünk meg: kötés hegesztéssel : a kötés beiktatási csillapítása < 0,1dB. Alkalmazás: átviteli szakaszok esetében optikai kábelek toldása (kötéslezárókban) és rendezési pontokban a beérkező optikai kábelek végződtetése rendezőkben. Hegesztőgép, száltörő kell hozzá. Mechanikai kötések : Alkalmazás: méréseknél és gyors javítási munkáknál, előfizetői bekötéseknél. Száltörő és szerszám kell hozzá. Bontható kötések : fényvezető csatlakozók és csatlakozó-adapterek. Egy fényvezető csatlakozó beiktatási csillapítása < 0,4 db maximum. Alkalmazás: a fényvezető szálak végződtetésénél és rendezésénél.

19 Optikai csatlakozók (csatlakoztatás) elve Csap hüvely csap elv A csap tartalmazza a fényvezető szálat A csap átmérője szabványos: 2,5 vagy 1,25 mm Csatlakozó (csap) követelmények: Tökéletes felületi megmunkálás Konvex homlokfelület Pontos csapátmérő Adapter (hüvely) követelmények: Pontos belső átmérő Pontos záró-mechanizmus

20 A homlokfelület csiszolása PC csiszolás A csatlakozócsap homlokfelületének konvex csiszolása biztosítja a fizikai érintkezést a csatlakozócsapok homlokfelülete között, ezáltal csökkentve az átmeneti részen jelentkező visszaverődések mértékét és a csatlakoztatás beiktatási csillapítását. A PC csiszolású csatlakozók reflexiós csillapítása > 45(PC), 50(SPC) vagy 55(UPC) db felületi megmunkálás függvénye.

21 A homlokfelület csiszolása APC csiszolás A szögben csiszolt (APC) csatlakozók elméletileg teljes mértékben kiküszöbölik a visszaverődést. A visszavert fénysugár a szál héjába kerül, majd elhagyja a szálat (kritikus szög). A szögben csiszolt csatlakozók reflexiós csillapítása > 65 vagy 70dB felületi megmunkálás függvénye.

22 A homlokfelület csiszolása geometria Görbületi sugár : 7mm < R < 30mm. Apex offset : 0 < apex < 50 µm. Szálkilógás : -100 < h < 100 nm. Ragasztórés : 125 µm < D < 125,5 µm. A szál homlokfelületének minősége A csatlakozócsap homlokfelületének megmunkálási minősége Mozgatható síktűkör Csatlakozó csap CCD Kamera Fényforrás

23 Fényvezető csatlakozó családok A szabványosítás eszköz, amely biztosítja az összeférhetőséget a különböző gyártók különböző termékei (csatlakozók, adapterek) között. E2000 SM és MM, PC és APC DIN SM és MM, PC és APC ST SM és MM, PC SC SM és MM, PC és APC FC SM és MM, PC és APC LC SM és MM, PC és APC MU SM és MM, PC és APC MtRj SM és MM, PC

24 Nagy teljesítmény az optikai hálózatokban 100 mw-nál nagyobb teljesítmény esetén már nagy teljesítményről (HighPower) beszélünk. Ezen teljesítménynél és e felett a csatlakozók meghibásodása gyakoribb. Teljesítmény Teljesítménysűrűség 5mW / 7dBm 72 W/mm 2 10mW / 10dBm 25mW / 14dBm 50mW / 17dBm 100mW / 20dBm 250mW / 24dBm 500mW / 27dBm 1000mW / 30dBm 140 W/mm W/mm W/mm W/mm W/mm W/mm W/mm 2

25 Tisztítók Optikai csatlakozó tisztító (NTT) - Száraz tisztítás

26 NTT-AT tisztító (Neoclean-E - 1) Csatlakozó tisztítására Az adapter túloldalán lévő csatlakozót is lehet tisztítani

27 Passzív hálózati megoldások komponensek PLC osztó 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64 2x2, 2x4, 2x8, 2x16, 2x32, 2x64

28 Optikai csatolók / osztók FBT technológia Csatoló S 1 S 2 S 1 + S 2 Technológiai lépések az optikai csatoló megvalósítására: A két fényvezető szál csupaszítása (2x125µm). A fényvezető szálak összesodrása és összeolvasztása ( µm). Hullámhossz szelektív!

29 Optikai csatolók / osztók PLC technológia ion exchange in glass (ioncsere) Fémréteg Exponált üvegfelület Üveg hordozóréteg Litográfia és maratás Magas hőmérséklet Olvasztott só Hullámvezető X+ Y+ Na ionok --> Ag ionok <--

30 Optikai csatolók / osztók A veszteségek csökkentése érdekében hullámvezető mélyebbre a hordozórétegbe 1xN osztó fotólitográfiai maszk Hullámvezető Üveg hordozóréteg

31 Optikai csatolók / osztók - PLC Kismértékű beiktatási csillapítás. Széles működési hullámhossztartomány ( nm). Kismértékű polarizációs veszteség (PDL). Kitűnő csatornaegyenletesség. Kompakt kisméretű kiszerelés. Testreszabott és alkalmazáscentrikus csomagolás/kiszerelés

32 Méréstechnika, műszerek AFL (FTTx!) Mérési lehetőségek: -OTDR SM, MM -OTDR FTTx -PON szintmérő -Szálazonosító -Látható fényű forrás -Optikai adó -Optikai vevő -Előtét szálak -Mikroszkóp

33 Optikai szálhegesztés és eszközei Optikai szálhegesztők Optikai száltörők Szerszámok (csupaszítók) Hegesztésvédő zsugorcsövek Elektródák

34 Köszönöm a figyelmüket!