Elemente optischer Netze: Grundlagen und Praxis der optischen Datenübertragung ; [mit Online-Service]
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| Vorheriger Titel: | Brückner, Volkmar Optische Nachrichtentechnik |
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| 1. Verfasser: | |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2011
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| Ausgabe: | 2., erg. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Studium
Informations- und Kommunikationstechnik OnlinePlus |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | X, 198 S. Ill., graph. Darst., Kt. 1 CD-ROM (12 cm) |
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IMAGE 1
VII
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT ZUR 2. AUFLAGE V
1 EINLEITUNG 1
2 LICHT 6
2.1 WAS IST LICHT? 6
2.2 TEILCHEN ODER WELLE 7
2.2.1 DAS WELLENBILD 9
2.2.2 DAS STRAHLENBILD 11
2.3 LEISTUNG, PEGEL UND ENERGIE ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN 12
3 GLASFASERN 14
3.1 LICHTFUEHRUNG IN WELLENLEITENDEN STRUKTUREN 14
3.1.1 WELLENLEITUNG IN SCHICHTEN 14
3.1.2 WELLENLEITUNG IN GLASFASERN 15
3.2 LICHTUEBERTRAGUNG IN GLASFASERN, MULTI-MODE- UND SINGLE-MODE-FASERN
18 3.2.1 GLASFASERN 18
3.2.2 LICHTAUSBREITUNG IN DER GLASFASER, AKZEPTANZWINKEL, NUMERISCHE
APERTUR 18
3.2.3 TRANSVERSALE MODEN IN GLASFASERN, MODENMISCHUNG 20
3.2.4 EIN-MODEN-BEDINGUNG, CUT-OFF-WELLENLAENGE IN GLASFASERN 27 3.2.5
MODENFELDDURCHMESSER 27
3.3 DAEMPFUNG IN GLASFASERN 28
3.3.1 UV-ABSORPTION 29
3.3.2 RAYLEIGH-STREUUNG 29
3.3.3 ABSORPTION AN WASSER 30
3.3.4 IR-ABSORPTION 31
3.3.5 DAEMPFUNGSVERLAUF IN GLASFASERN 31
3.4 DISPERSION UND DISPERSIONSKOMPENSATION IN GLASFASERN 32
3.4.1 BEGRIFF UND AUSWIRKUNG DER DISPERSION 32
3.4.2 MECHANISMEN DER DISPERSION 35
3.4.2.1 MODENDISPERSION 36
3.4.2.2 MATERIALDISPERSION 37
3.4.2.3 WELLENLEITERDISPERSION 39
3.4.2.4 CHROMATISCHE DISPERSION 41
3.4.2.5 BANDBREITE-LAENGE-PRODUKT 42
3.4.2.6 POLARISATIONS-MODEN-DISPERSION (PMD) 43
3.4.2.7 DISPERSIONSKOMPENSATION 45
3.4.3 GLASFASERTYPEN 47
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1007117206
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VIII INHALTSVERZEICHNIS
4 FASERVERBINDUNGEN, KOPPLER UND SCHALTER 50
4.1 STECKERUND SPLEISSE 50
4.1.1 SPLEISSE 50
4.1.2 STECKER 51
4.2 FUNKTIONSWEISE VON KOPPLERN UND SCHALTERN 54
4.2.1 KOPPELELEMENTE 54
4.2.2 TYPEN VON KOPPLERN 56
4.2.2.1 STIRNFLAECHENKOPPLER 56
4.2.2.2 OBERFLAECHENKOPPLER 58
4.2.3 SCHALTER 60
4.2.3.1 MECHANISCHES SCHALTEN 60
4.2.3.2 ELEKTROOPTISCHES SCHALTEN 61
4.2.3.3 MECHANOOPTISCHES SCHALTEN 65
4.2.3.4 MIKRO-ELEKTROMECHANISCHE SYSTEME (MEMS) 67 4.2.3.5 THERMISCHE
SCHALTER 69
5 OPTISCHE SENDER 70
5.1 HAUPTELEMENTE DES HALBLEITERLASERS 70
5.2 AKTIVES ELEMENT 71
5.2.1 BANDSTRUKTUR VON HALBLEITERN, DIREKTE UND INDIREKTE UEBERGAENGE 72
5.2.2 MATERIALAUSWAHL 73
5.2.3 LICHTEMISSION IM HALBLEITER, LED 76
5.2.3.1 REKOMBINATION IM HALBLEITER 76
5.2.3.2 LINIENBREITE 78
5.2.3.3 P-N-UEBERGANG ALS GRUNDSTRUKTUR, LED 79
5.2.4 HALBLEITERSENDER - GRUNDSTRUKTUR 80
5.2.4.1 DOPPELHETEROSTRUKTUR-LASER (DH-DIODE) 80
5.2.4.2 MULTI-QUANTUM- WELL-STRUKTUR (MQW) 81
5.3 RESONATOR 82
5.3.1 FABRY-PEROT-LASER 82
5.3.2 DYNAMISCHER SINGLE-MODE-LASER (DSM) 85
5.4 LASEREIGENSCHAFTEN 87
5.4.1 P-I-KENNLINIE, TEMPERATURVERHALTEN, DEGRADATION 87
5.4.2 SPEKTRUM VON HALBLEITERLASERN 88
5.4.3 ABSTRAHLCHARAKTERISTIK 88
5.5 AUSGEWAEHLTE LASERTYPEN FUER OPTISCHE NETZE 89
5.5.1 MQW-LASER MIT DFB-RESONATOR ALS KANTENSTRAHLER 89
5.5.2 VERTICAL CAVITY SURFACE EMITTING LASER (VCSEL) ALS FLAECHENSTRAHLER
92
6 MODULATION VON LASERLICHT 94
6.1 AUFGABE UND PROBLEMSTELLUNG DER LASERMODULATION 94
6.2 MODULATIONSVERFAHREN DER OPTISCHEN NACHRICHTENTECHNIK 95
6.2.1 AMPLITUDENMODULATION, INTENSITAETSMODULATION (AM, PM) 95 6.2.2
PULS-AMPLITUDEN-MODULATION (PAM) 95
6.2.3 PULS-POSITION-MODULATION (PPM) 96
6.2.4 PULS-CODE-MODULATION (PCM) 96
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS IX
6.3 DIREKTE MODULATION VON HALBLEITERLASERN 97
6.4 EXTERNE MODULATION VON HALBLEITERLASERN 103
6.4.1 PHASEN- UND FREQUENZMODULATION 103
6.4.2 INTENSITAETSMODULATION 104
7 OPTISCHE EMPFAENGER 106
7.1 EMPFAENGERPRINZIPEN 106
7.2 PIN-DIODE 108
7.3 LAWINENPHOTODIODE (APD) 109
7.4 RAUSCHEN IN EMPFAENGERN, BIT-FEHLER-RATE (BER) 111
7.4.1 SCHROTRAUSCHEN 112
7.4.2 INTENSITAETSRAUSCHEN 112
7.4.3 THERMISCHES RAUSCHEN (NYQUIST-RAUSCHEN) 113
7.4.4 MULTIPLIKATIONSRAUSCHEN 114
7.4.5 BITFEHLERRATE 115
7.4.6 OPTISCHES HETERODYN 1 16
8 ELEMENTE OPTISCHER NETZE 120
8.1 OPTISCHE VERSTAERKER 120
8.1.1 ERBIUMDOTIERTE FASERVERSTAERKER (EDFA) 120
8.1.1.1 VERSTAERKUNG IN ERBIUMDOTIERTEN GLASFASERN 120
8.1.1.2 RAUSCHEN IN EDFAS, ASE 123
8.1.1.3 DICHTES WELLENLAENGENMULTIPLEXING (DWDM) UND EDFA 125 8.1.1.4
EXPERIMENTELLE REALISIERUNG VON EDF AS 126
8.1.1.5 WEITERE MIT SELTENEN ERDEN DOTIERTE VERSTAERKER 128 8.1.2
RAMAN-VERSTAERKER 128
8.1.2.1 DER RAMAN-EFFEKT 128
8.1.2.2 STOKES-VERSCHIEBUNG, VERSTAERKUNGSSPEKTRUM 129 8.1.2.3
EXPERIMENTELLE REALISIERUNG 132
8.1.2.4 PROBLEME IM RAMAN-VERSTAERKER 132
8.1.2.5 RAUSCHEN IM RAMAN-VERSTAERKER 133
8.1.3 HALBLEITERVERSTAERKER (SOA) 133
8.2 OPTISCHE ELEMENTE FUER MULTIPLEXER UND DEMULTIPLEXER 136
8.2.1 OPTISCHE FILTER FUER MULTIPLEXERN UND DEMULTIPLEXERN 137 8.2.1.1
FILTER AUF BASIS DER INTERFERENZ 137
8.2.1.2 FABRY-PEROT-FILTER 139
8.2.1.3 FASER-BRAGG-GITTER 139
8.2.1.4 PHASED-ARRAY-ANORDNUNGEN 140
8.2.1.5 OPTISCHER ISOLATOR 141
8.2.1.6 OPTISCHER ZIRKULATOR 142
8.2.2 OPTISCHER ADD-DROP-MULTIPLEXER 143
8.2.3 OPTISCHER CROSS-CONNECTOR 145
IMAGE 4
X INHALTSVERZEICHNIS
9 MESSTECHNIK IN GLASFASERN UND OPTISCHEN UEBERTRAGUNGSSYSTEMEN 147
9.1 MESSTECHNIK AN GLASFASERN 147
9.1.1 MESSUNG DES BRECHZAHLPROFILS 147
9.1.1.1 NAHFELD-ABTASTMETHODE (NEAR FIELD SCANNING) 147 9.1.1.2
STRAHLBRECHUNGSMETHODE (REFRACTED NEAR FIELD TECHNIQUE) 148 9.1.2
DAEMPFUNGSMESSUNGEN 148
9.1.2.1 ABSCHNEIDE-UND EINFUEGEVERFAHREN 149
9.1.2.2 RUECKSTREUMESSUNGEN, OTDR-METHODE 150
9.1.3 DISPERSIONSMESSUNGEN 153
9.1.3.1 MESSUNG IM ZEITBEREICH 153
9.1.3.2 MESSUNG IM FREQUENZBEREICH 154
9.2 MESSUNG DER UEBERTRAGUNGSQUALITAET 155
9.2.1 MESSUNG DES BIT-FEHLER-VERHAELTNISSES, EMPFAENGEREMPFINDLICHKEIT 155
9.2.2 AUGENDIAGRAMM 156
10 NICHTLINEARE EFFEKTE IN GLASFASERN 159
10.1 NICHTLINEARITAETEN IN DER OPTIK 161
10.2 NICHTLINEARE EFFEKTE IN GLASFASERN 162
10.2.1 NICHTLINEARE STREUEFFEKTE IN GLASFASERN 162
10.2.1 NICHTLINEARE EFFEKTE DRITTER ORDNUNG IN GLASFASERN,
4-WELLEN-MISCHUNG 163
10.3 CHIRP IN GLASFASERN 165
10.4 POLARISATIONS-DISPERSIONS-MANAGEMENT MIT NICHTLINEARITAETEN 167
10.4.1 REDUZIERUNG DES CHIRPS 167
10.4.2 NUTZUNG DES CHIRPS 168
10.5 AKTIVE KOMPENSATION DER DISPERSION 170
10.6 SOLITONEN 172
11 PASSIVE UND AKTIVE NETZE 175
11.1 KOMMUNIKATIONSTOPOLOGIEN 178
11.2 MULTIPLEXVERFAHREN 179
11.2.1 RAUMMULTIPLEX 180
11.2.2 ZEITMULTIPLEX 181
11.2.3 WELLENLAENGENMULTIPLEX 183
11.3 WDM-SYSTEME 188
11.4 SIGNALREGENERATION 190
LOESUNGEN DER AUFGABEN 191
LITERATURVERZEICHNIS 194
SACHWORTVERZEICHNIS 195 |
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