|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato práce se zabývá problematikou vícekanálových bezkabelových spojů s vyšším dosahem určeným pro komunikaci ve volném atmosférickém prostředí. Je proveden rozbor šíření optického svazku atmosférickým prostředím a popsány různé vlivy, které působí na kvalitu přenášeného signálu. V práci je provedena simulace duálního optického spoje, kterou jsou zjištěny energetické bilance optických zdrojů pracujících na vlnových délkách v atmosférických oknech v oblasti 850 a 1550nm. Je také zkoumáno rozložení optické intenzity vevysílací části. Na závěr práce jsou proveden měření, která ověřují správnost simulací a také použitých komponent bezdrátového spoje.
paraxiálních vln.
Komplexní obálka vyhovuje paraxiální Helmholtzově rovnici pro posunutí konstantu pokud tato
konstanta čistě imaginární jz0, kde reálná hodnota představuje tzv.
Za předpokladu, obálku lze lokálně považovat rovinnou vlnu, jejíž normála vlnoploše směr
paraxiálního paprsku, lze řešením rovnice (4. Potom lze
komplexní obálku Gaussova svazku přepsat tvaru [1]:
. Pro komplexní amplitudu platí [1]:
( )jkzrArU exp (4.
Světlo emitováno kvantech energie. Normály rovinné vlny jsou paralelní sobě navzájem hlavnímu směru šíření.
Za určitých podmínek lze šíření světelné vlny aproximovat šířením tzv. Výkon Gaussova
svazku soustředěn střed úzkého kužele.3)
kde konstanta, souřadnice podélné osy směru šíření vlny vlnové číslo. Vlnoplochy jsou krčku rovinné, postupně zakřivují. Světlo lze tedy
definovat jako elektromagnetické vlnění detekované energetických kvantech, proto mluví dualismu světla. Gaussových svazků.26
4.
Ve směru šíření Gaussův svazek minimální šířku tzv. Normály pak vytvářejí úzký kužel prostoru.1)
kde značí intenzitu vlnění, souřadnice podélné osy (směr šíření vlny) vlnové číslo.
Základem vlnové optiky Helmholtzova rovnice [1], která několik možných úprav. Prvním případem rovinná vlna, druhým je
sférická vlna.
Jedním možných řešení paraxiální Helmholtzovy rovnice Gaussův vlnový svazek. Rozložení intenzity příčné rovině dáno kruhově symetrickou
Gaussovou funkcí, která osu shodnou osou svazku. Sférická vlna se
šíří jediného bodu, takže také normály vlnoploch vycházejí pouze jediného bodu. obě strany krčku Gaussův
svazek postupně rozšiřuje. Při detekci světla tato kvanta zaznamenávají. Úhlovou
divergencí nazýváme jev, kdy paprsek rozbíhá, roste jeho tloušťka (zvětšuje jeho stopa).
Elektromagnetické vlnění vyzařované laserem rovině kolmé směr šíření obvykle Gaussovo
rozložení velikosti optické intenzity optické ose intenzita vlny maximální, následně velikost intenzity
radiálně klesá souladu Gaussovou funkcí).
Světelné vlny principiálně mohou šířit dvěma způsoby.2)
kde souřadnice podélné osy směru šíření vlny vlnové číslo.1) dospět vztahu [1]:
(
+
−=
z
yx
jk
z
A
rA
2
exp
22
1
, (4.
V dalších úvahách budeme předpokládat, Gaussova vlna modulovaná proměnnou funkcí polohy,
nazývanou komplexní obálka nebo komplexní amplituda A(r).
Nicméně velmi hrubém přiblížení možné uvažovat soustředění energie velmi úzkého svazku (paprsku). Rayleighovu vzdálenost).
Není ovšem reálné předpokládat, paprsek šíří volným prostorem bez úhlové divergence.
Pro vakuum Helmholtzova rovnice tvar:
022
2
2
2
=
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
z
A
kjA
yx
, (4. Aproximace
světelné vlny Gaussovými svazky však možná pouze případě tzv.GAUSSŮV SVAZEK
Z důvodu vlnové povahy světla není možné, aby byla energie soustředěna pouze vymezeného prostoru.
Z vlnové rovnice jsme schopni určit minimální úhlovou divergenci normál vlnoploše pro danou šířku
svazku. krčku. Paraxiálními vlnami jsou
takové vlny, jejichž normály vlnoploch svírají směrem šíření vlny velmi malý úhel
