Атмосферни и космични оптични комуникационни системи, Фердинандов 2015г.
Сумата се прибавя директно в кошницата
6.99 €
.
Съдържание
Предговор 1 ]
Глава 1. ФИЗИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ОПТИЧНОТО ЛЪЧЕНИЕ ...15
1.1. Водещо развитие на оптичните комуникационни системи 15
1.2. Двуединство на непрекъснатост (вълни) и преюьснатоет (фотони)
в природата на оптичното лъчение 17
1.3. Кохерентност на оптичното лъчение 22
1.3.1. Аналитично описание на оптичната вълна 23
1.3.2. Случайна функция и нейните характеристики. Напречно-
пространствена кохерентност на оптичното лъчение 26
1.3.3. Степени на напречно-пространствената кохерентност
на оптичното лъчение 35
1.3.4. Възникване на напречно-пространствена кохерентност
при отдалечаване от некохерентен оптичен източник.. 38
1.3.5. Времева кохерентност и надлъжно-пространствена
кохерентност 41
1.4. Разходимост на оптичното лъчение 45
1.5. Ширина на вълновата лента на оптичното лъчение 52
1.6. Енергийни и мощностни плътности на оптичното лъчение.
Мощностни отношения и разлики — логаритмични единици 58
1.6.1. Енергийни плътности 58
1.6.2. Мощностни плътности 60
1.6.3. Мощностни отношения и разлики - логаритмични единици 66
1.7. Вълнови, енергийно-квантови и честотни обхвати на
електромагнитните и, в частност, на оптичните лъчения ..75
Глава 2. ИЗТОЧНИЦИ НА ОПТИЧНИ ЛЪЧЕНИЯ В АТМОСФЕРНИТЕ И В КОСМИЧНИТЕ ОПТИЧНИ КОМУНИКАЦИОННИ СИСТЕМИ (В АОКС И В КОКС) 78
2.1. Изисквания към източниците на оптично лъчение в АОКС и КОКС 78
2.1.1. Висока линейност на излъчвателната характеристика 78
2.1.2. Силно динамичен модулационен режим 79
2.1.3. Голяма изходна мощност 79
2.1.4. Висока степен на напречно-пространствена кохерентност
на лъчението 79
2.1.5. Подходящи стойности на централните дължини на вълните
на оптичното излъчване 79
2.1.6. Малка ширина на вълновата лента на излъчването 80
2.1.7. Добри монтажни, технологични и икономически
показатели 81
2.2. Физични принципи на действие на инжекционните
полупроводникови светодиоди (ИПСД) и на инжекционните полупроводникови лазери (ИПЛ) 82
2.2.1. Зонови енергийни диаграми 82
2.2.2. Генерации и рекомбинации на двойки токоносител и 84
2.2.3. Легиране на полупроводниците с донорни и с акцепторни
примеси 86
2.2.4. Съвместно използване на р-и п—полупроводници.
Структура с един р - п преход. Структура с два хетеропрехода (двойна хетероетруктура) 88
2.3. Примерна двойна хетероетруктура (ДХС) на инжекционен
полупроводников оптичен източник. Специфика на физичния механизъм на лазерната генерация 93
2.4. Параметри и характеристики на ИПСД и ИПЛ -
числено изразяване ..97
2.4.1. Излъчена оптична мощност. Модулиране на оптичната
мошност със сигналния инжекционен ток 97
2.4.2. Централна дължина на вълната на оптичното излъчване 100
2.4.3. Модов състав на оптичното излъчване 101
2.4.4. Ширина на вълновата лента на оптичното излъчване.
Динамично-едномодови лазери 102
2.4.5. Модулационни характеристики 107
2.4.6. Ъглов полуразтвор (ъглова полуширина) на диаграмите
на излъчване 109
2.4.7. Експлоатационен срок 111
Глава 3. ПРИЕМНИЦИ НА ОПТИЧНО ЛЪЧЕНИЕ В АОКС И В КОКС ... 112
3.1. Изисквания към приемниците на оптично лъчение в АОКС и в КОКС .. i 12
3.2. Физични принципи на действие на полупроводниковите р - i - п
фотодиоди и на полупроводниковите лавинни фотодиоди 113
3.2.1. р - п фот одиоди 114
3.2.2. p — i —п фотодиоди 116
3.2.3. Лавинни фотодиоди 117
3.3. Примерна структура на лавинен фото диод 119
3.4. Параметри и характеристики на оптичните приемници 120
3.4.1. Еквивалентна схема на оптичния приемник 120
3.4.2. Оптоелектронно преобразуване - чувствителност на фотодетектора; вълново селектиране - квантова ефективност
на фотодетектора (звено №1 в еквивалентната схема) 121
3.4.3. Ограничаване на честотния спектър на сигнала — максимална
модулационна честота (инерционност на фотодетектора -времеконстанта) (звено №2 в еквивалентната схема) 127
3.4.4. Предусилване в оптичния приемник (звено №3
в еквивалентната схема) 131
3.4.5. Собствени (вътрешни) шумове на оптичния приемник 133
3.4.6. Отношение “сигнал-шум”. Вероятност за еднобитова
грешка (BER) 138
3.5. Сигнална мощност във входа на фотодетектора, осигуряваща зададените стойности на BER и на скоростта на предаване на информацията при отсъствие на външни шумове 142
Глава 4. УПЛЪТНЯВАНЕ НА ПРЕНОСНАТА СРЕДА НА ОКС
ВЪВ ВРЕМЕВАТА И ВЪВ ВЪЛНОВАТА ОБЛАСТИ - ТЕХНОЛОГИИ
TDM И WDM 149
4.1. Начални сведения за уплътняването на преносната среда на ОКС 149
4.2. Аналого-цифрово преобразуване на сигнали - основна идея на
времевото уплътняване (на технологията TDM) 150
4.3. Времево уплътняване на преносната среда - вариант A (TDM — А) 153
4.3.1. Времева диаграма на TDM - А, количествени съотношения 154
4.3.2. Блокова схема на TDM - А и числени примери 159
4.4. Времево уплътняване на преносната среда - вариант В (TDM - В)...... 163
4.4.1. Времева диаграма на TDM - В 163
4.4.2. Блокова схема на TDM - В 165
4.5. Статистическо времево уплътняване на преносната среда 165
4.6. Вълново уплътняване на преносната среда (технология WDM) 167
4.6.1. Вълнова диаграма на WDM, количествени съотношения 168
4.6.2. Блокова схема на WDM 171
Глава 5. ПРЕДАВАТЕЛНИ ОПТИЧНИ АНТЕНИ, РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ОПТИЧНОТО ЛЪЧЕНИЕ В СВОБОДНА ПРЕНОСНА СРЕДА -ОПТИЧНИ ПОЛЕТА, ИНТЕНЗИВНОСТИ И МОЩНОСТИ.
ПРИЕМНИ ОПТИЧНИ АНТЕНИ 175
5.1. Предавателни оптични антени. Основно предназначение и конструктивни варианти. Управляване на пространствената конфигурация на излъчвания сноп 175
5.1.1. Колимиран сноп 179
5.1.2. Разходящ сноп 179
5.2. Влияние на дифракцията на оптичните вълни върху
пространствената конфигурация на гаусовия оптичен сноп. Дифракционен текущ радиус на снопа. Числени примери .....180
5.2.1. Дифракционно разширяване на колимирания гаусов сноп 184
5.2.2. Дифракционно разширяване на разходящия гаусов сноп 188
5.2.3. Числени примери за радиусите на гаусовите снопове 191
5.3. Пространствено разпределение на интензивността на лъчението
на гаусовия оптичен сноп в свободна преносна среда 193
5.4. Приемни оптични антени. Управляване на ъгъла на зрение.
Мощност през апертурата на приемната оптична антена в свободна преносна среда и съответстваща мощност във входа
на фото детектора 199
5.4.1. Приемни оптични антени. Ъгъл на зрение 199
5.4.2. Мощност на лъчението през апертурата на приемната
оптична антена 202
5.4.3. Конкретизации на резултата от т.5.4.2 за колимиран и за разходящ гаусови снопове. Мощност във входа
на фотодетектора 204
5.4.4. Числени примери за мощността през апертурата на приемната оптична антена и за мощността във входа на фотодетектора.... 206
Глава 6. РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ОПТИЧНО ЛЪЧЕНИЕ В АТМОСФЕРНА ПРЕНОСНА СРЕДА. АТМОСФЕРНА ЕКСТИНКЦИЯ. АТМОСФЕРНА ПРОЗРАЧНОСТ 212
6.1. Общи сведения за влиянието на атмосферата върху оптичното
лъчение 212
6.2. Атмосферна екстинкция. Количествени характеристики 215
6.2.1. Коефициенти на екстинкция 215
6.2.2. Метеорологична далечина на видимост ...217
6.2.3. Количествени описания на коефициентите на екстинкция 218
6.3. Атмосферна прозрачност. Количествени характеристики 220
6.3.1. Дефиниране на атмосферната прозрачност като интегрална характеристика на атмосферната преносна среда.
Закон на Бугер 220
6.3.2. Атмосферна прозрачност на наклонени и вертикални трасета.
Числени примери и изводи 226
6.3.3. Аналитично изражение на атмосферната прозрачност
в реалния баланс на мощностите 237
Глава 7. РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ОПТИЧНОТО ЛЪЧЕНИЕ В ТУРБУЛЕНТНА АТМОСФЕРА 241
7.1. Атмосферна турбулентност. Количествени характеристики .241
7.2. Флуктуации на фазата на лъчението в турбулентна атмосфера.
Часгичпо разрушаване на напречната пространствена
кохерентност. Числен пример 245
7.3. Флуктуации на интензивността на лъчението в турбулентна
атмосфера. Числени примери 249
7.4. Осредняващо действие на приемната антена върху флуктуациите на интензивността на лъчението. Приложения на оптичния сноп
с начална разходимост 255
7.5. Турбулентно разширяване на оптичния сноп 260
7.6. Турбулентни отклонения на оптичния сноп от първоначалната му
посока (в АОКС). Числени примери ..262
7.6.1. Физичен механизъм на турбулентните отклонения 262
7.6.2. Аналитични описания на характеристиките па оптичния
сноп в турбулизирапата преносна среда па АОКС 264
7.6.3. Условие за облъчване на приемната апертура 272
7.7. Турбулен тни отклонения на оптичния сноп от първоначалната
му посока (в КОКС). Числени примери 277
7.7.1. Височинен профил на структурната константа на коефициента
на пречупване в турбулентната земна атмосфера 27?:
7.7.2. Схема на частично турбулизирапата преносна среда
и аналитично описание на оптичния сноп в КОКС 280
НА НЕГАТИВНОТО ВЛИЯНИЕ НА ВЪНШНИТЕ ШУМОВЕ ВЪРХУ BER (ОСИГУРЯВАНЕ НА ЗАДАДЕНАТА СТОЙНОСТ HABER В УСЛОВИЯТА И НА ВЪТРЕШНИ
И НА ВЪНШНИ ШУМОВЕ) , 286
8.1. Резултати за мощността във входа на фото детектора, осигуряваща зададената стойност на BER при наличие само на вътрешните шумове на приемника. Видове външни шумове.
Цел па предстоящия анализ 286
8.2. Турбулентни шумове. Изрази за дисперсиите на турбулентните
шумови напрежения 288
Глава В. ДИСПЕРСИИ НА ТУРБУЛЕНТНИТЕ, ФОНОВИТЕ И ВИБРАЦИОННИТЕ ШУМОВИ НАПРЕЖЕНИЯ. КОМПЕНСИРАНЕ
За повече информация: order@kopiebg.com
