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Fernlehrgang

Fernlehrgang Technische Optik: Aufbau einer Übertragungsstrecke

Am 01. Oktober 2013 startete der neue Fernlehrgang „Technische Optik“ der HarzOptics GmbH. In einem siebenmonatigen (die Betreuungszeit liegt bei vierzehn Monaten) Korrespondenzkurs erhalten Interessenten in diesem ersten deutschsprachigen Fernlehrgang zum Thema eine Einführung in die physikalischen und technischen Grundlagen der Optik und Photonik. Der von der Staatlichen Zentralstelle für Fernunterricht (ZFU) unter der Nummer 7251512 zugelassene Fernlehrgang schließt mit einem Zertifikat ab. In den kommenden Monaten werden wir hier im Instituts-Blog regelmäßig kürzere Auszüge aus dem Lehrmaterial einstellen. Interessenten finden weitere Informationen auf der Lehrgangs-Webseite unter http://www.fernlehrgang-optik.de.

Der Aufbau einer optischen Übertragungsstrecke sowie deren zentrale Komponenten wurden bereits im vierten Lehrbrief behandelt, daher sollen an dieser Stelle anhand der nachfolgenden Abbildung nur noch einmal die wichtigsten Grundbegriffe rekapituliert werden.

Streckenschema

Schematische Darstellung der Komponenten einer optischen (WDM-)Übertragungsstrecke.

 

So gehört zu jeder optischen Übertragungsstrecke selbstverständlich der Sender an sich, wobei in der optischen Nachrichtentechnik vor allem Halbleiterdioden wie Lumineszenzdioden und Laserdioden zum Einsatz kommen. Derartige Halbleiterdioden sind vergleichsweise preiswert herstellbar und lediglich von geringer Größe, zudem lassen sie sich sehr gut in andere mikroelektronische Komponenten integrieren. Wo es einen Sender – eine Signalquelle – gibt, muss es selbstverständlich auch einen Empfänger – eine Signalsenke – geben. Ein wesentliches Element jeder komplexeren optischen Übertragungsstrecke ist zudem der Verstärker. Da ein durch einen Lichtwellenleiter geführtes optisches Signal mit der Zeit immer schwächer wird (vergleiche Ausführungen zur Dämpfung im dritten Lehrbrief), ist eine regelmäßige Verstärkung erforderlich, um die Signalqualität zu erhalten.

Die obenstehende Abbildung verdeutlicht zudem noch einmal die Position der Komponenten innerhalb eines komplexen optischen Übertragungssystems, in diesem Falle eines WDM-Systems (siehe auch die Ausführungen zum Wellenlängenmultiplexverfahren im dritten Kapitel). Die Signale mehrerer Sender (Laser- oder Lumineszenzdioden) werden über den Multiplexer auf einem Lichtwellenleiter (Glas- oder Polymerfaser) zusammengeführt und über eine längere Strecke (symbolisiert durch den „LWL-Ring“) übertragen, wobei Verstärker dafür sorgen, dass die optischen Signale nicht degenerieren. Über Koppler und Schalter können Verzweigungen in andere Systeme geschaffen bzw. Schaltzyklen realisiert werden, schlussendlich erfolgt dann wieder die Auftrennung der einzelnen optischen Signale durch den Demultiplexer und ihre Weitergabe an die Empfänger (Fotodioden oder andere Fotodetektoren).

Für die Realisierung einer einfachen optischen Punkt-zu-Punkt-Kurzstreckenübertragung (PtP) werden minimal natürlich nur ein Sender, ein Empfänger und ein Übertragungsmedium (wie etwa ein Lichtwellenleiter) benötigt. Diese Elemente sind somit als Grundelemente in jedem Nachrichtensystem enthalten und stellen auch keine speziellen Elemente dar, die lediglich in optischen Netzen zu finden wären.

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Über Christian Reinboth

http://www.christian-reinboth.de

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