Artykuł przedstawia sposób modelowania charakterystyk kanału optycznej komunikacji bezprzewodowej w pomieszczeniu, w tym jego odpowiedź impulsową i związane z nią parametry, przy użyciu do tego celu zmodyfikowanego algorytmu śledzenia promieni Monte Carlo.
EN
The article presents a way of modeling the channel characteristics of optical wireless communication therein the impulse response and related with it parameters, based on using the Modified Monte Carlo ray racing algorithm for this purpose.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article proves that common LEDs may act as photodetectors with limited sensitivity, if they are polarized with an appropriate reverse voltage. The measured responsivities are ranged between 0.002 and 0.156 A/W and they depend on the LED type. The only one exception are white (phosphorescent) LEDs which do not exhibit any photosensitivity. There have also shown that a bandwidth of LEDs, which were examined in a role of photodetectors, is of a few tens of MHz, which is an order of magnitude greater than their modulation bandwidth as transmitters. The reasons of the observed LEDs behaviour are explained theoretically. The obtained results are indicated that some of them may be used as both transmitters and receivers in the VLC links working in a bi-directional half-duplex mode.
Przedyskutowano możliwości zastosowania oświetleniowych diod LED w łączności bezprzewodowej. Pomimo tego, że w bezprzewodowych łączach LED udaje się uzyskać przepływności rzędu wielu Gbit/s, to jednak nie wydaje się, aby sieci optyczne oparte na diodach oświetleniowych LED mogły stać się samodzielnym rozwiązaniem.
EN
The possibilities of using lighting LEDs in wireless communication are discussed in the paper. Despite the fact that optical wireless LED links may reach multi Gbit/s thoughputs it is unlikely that wireless networks based on LEDs may become a standalone solution.
W ostatnich latach rośnie popularność diod LED jako źródeł oświetlenia. Istotną zaletą LED-owych źródeł światła, poza wydajnością energetyczną i czasem życia, jest możliwość szybkiego przełączania, co niesie za sobą duży potencjał w wykorzystaniu ich jednocześnie do dystrybucji bezprzewodowego sygnału danych. Zbadano teoretycznie i doświadczalnie wydajność różnych modulacji stosowanych w optycznych łączach w wolnej przestrzeni: CAR RAM i DMT. Z przeprowadzonej analizy wynika, że najwyższą przepływność można uzyskać stosując modulację RAM, zaś modulacja DMT, choć ma wiele innych zalet, ma najmniejszą wydajność. Stosując korektor nieliniowości możliwe jest uzyskanie przepływności rzędu 1 Gbit/s.
EN
In recent years, there has been observed an increase in popularity of using LEDs as lighting sources. Apart from energetic efficiency and long lifespan, LEDs can be modulated relatively fast. This feature makes them perfect candidates for optical wireless data signal transmitters. In this paper, efficiency of three different modulation formats: pulse amplitude modulation (PAM), carrierless amplitude-phase (CAP) and discrete multitone (DMT) has been theoretically and experimentally investigated in a link using a lighting LED as transmitter. From our analysis follows that the highest bitrates can be obtained using PAM, and DMT is the least efficient. By applying a nonlinear digital equalizer a total throughputs exceeding 1 Gbit/s are feasible.
Spectral efficiency of incoherent optical MIMO systems is investigated. It is proved that under the best conditions (no channel crosstalk at the receiver) incoherent optical MIMO transmission gives potentially a better spectral efficiency than single channel transmission above a certain value of SNR in a single channel system, which varies from 9 dB for 2×2 MIMO to 12.3 dB for 4×4 MIMO. However, in practical optical 2×2 MIMO transmission, this border value of SNR is much higher and is around 25–30 dB.
The possibility of using MIMO (multiple input multiple output) technique, which is well-known from radio communications, has been experimentally shown at the optical domain. A successful 2-channel transmission beyond the baseband of 4.4 km long OM2 grade 50 μm core multimode (MM) fiber has been demonstrated. Total throughput of 400 Mbit/s has been obtained. Incoherent detection of the light signals at the receiver has been used.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, we present a theory concerning low-frequency modal noise in the cascade of couplers. This theory enables calculation of signal-to-noise ratio in cascade connection of multimode couplers. We provide a series of numerical calculations based on the model for different realizations of the couplers.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper investigates the influence of the amplitude spatial filtering of the launched light beam on the baseband width of multimode (MM) fiber frequency response. The filter is located on the confocal plane of an 4f imager. The theory presented is verified by an experiment. It is shown that an increase of 3 dB baseband frequency of MM fiber is possible but at the expense of filtration losses.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The analysis of frequency response in different branches of a multimode fiber based passive optical network is conducted. Both the theoretical and experimental results show that bandwidth of various network paths may be different.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The multimode (MM) optical fiber maximum operational range is defined by the fiber bandwidth (related to the intermodal dispersion) rather than by the fiber attenuation. The relationship between the modal bandwidth of the fiber, the launching condition and mode coupling is fairly complicated. There is presented a theoretical study on the modal bandwidth of the multimode fiber. The theory is based on a numerical solution of the coupled mode diffusion equation that allows the bandwidth of the MM optical fiber to be calculated. It is shown that appropriate modal filtering at the receiver side of the fiber link increases the link bandwidth.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano model propagacji światła w światłowodach wielomodowych. Na podstawie tego modelu określono zależności teoretyczne podstawowych parametrów transmisyjnych światłowodu (pasmo i tłumienność) od sposobu jego pobudzenia. Zależności te zostały zweryfikowane doświadczalnie przy pomocy opracowanego w tym celu układu pomiarowego składającego się z przestrajanego generatora, analizatora widma oraz konwerterów E/O i O/E. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone zarówno dla światłowodów kwarcowo-polimerowych, jak również dla światłowodów kwarcowych. W pracy wykazano, że wpływ typu pobudzenia światłowodu na jego parametry transmisyjne jest tym istotniejszy im mniejszy jest współczynnik sprzężenia modów. Wskazano również na możliwość selektywnego pobudzania na wejściu różnych grup modów za pomocą przesunięć offsetowych.
EN
The multimode (MM) optical fibers both silica and plastic are used nowadays in LANs for high bit rate data transmission (up to 10 Gbit/s) and distances of a few hundred meters. In this paper, the influence of the launching conditions on the MM fiber attenuation and bandwidth are investigated both theoretically and experimentally for various launch types. The partial differential equation of mode group power diffusion was solved numerically. Also the initial excitation of mode groups was found. The theory indicated that the influence of initial distribution of modes is the greatest when the MM fiber modes are not coupled. Restricted launches such as offset launches usually lead to the bandwidth increase for regular n(r) profiles as compared to the overfilled launches. The reason is that they excite fewer modes than the overfilled launch. The situation is reversed for the profiles with flaws (such as a central dip). Then some launch types may even lead to the bandwidth reduction below the values guaranteed by the manufacturer. In order to verify the theoretical results a series of measurements was taken. The measurement set up consisted of a tuned generator connected to an optical transmitter (with switched wavelengths 650 nm and 780 nm), and an optical receiver coupled to an electrical spectrum analyzer. An opto-mechanical mechanism made it possible to vary the launch offset by moving a position of the end of a single mode patchcord with regard to the MM fiber center. Two SM patchcords were used with diameters of 4-žm (truly monomode) and 9 žm (bimodal- LP01 and LP11 modes were observed experimentally). Two typical GI MM silica fibers with core diameters 50 žm and 62.5 žm, and numerical apertures of 0.2 and 0.275, respectively, were examined, as well as a silica core plastic cladding SI 200 žm fiber. For the 4 žm exciter the modal bandwidth is the greatest for central launches and decreases for offsets, whereas for the 9 žm exciter the bandwidth only slightly depends on offset. Furthermore, no matter the offset, the bandwidth for the 4 žm exciter is always greater than for the 9 žm one.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono metodę kwalifikacji linii abonenckich do usług ADSL w oparciu o rezultaty sondowania linii modemami pracującymi w paśmie głosowym zgodnie z protokołem V.34. Istota tej metody polega na powiązaniu nachylenia charakterystyki przenoszenia toru (zdominowanego przez badaną pętlę abonencką) w paśmie głosowym z jego tłumieniem na częstotliwości 300 kHz. Charakterystyka ta jest mierzona przez modemy V.34 na etapie inicjacji połączenia. W pracy uzyskano odpowiednie zależności teoretyczne, które poprzez opracowany system pomiarowy wraz z oprogramowaniem zostały następnie zweryfikowane eksperymentalnie. Uzyskane wyniki pozwalają się spodziewać błędu w określaniu tłumienia linii abonenckiej na częstotliwości 300 kHz na poziomie nie większym niż 5 +_ 5 dB. Mając obliczone tłumienie linii na częstotliwości 300 kHz można dokonać oszacowania spodziewanych do uzyskania przepływności w obydwu kierunkach transmisji w systemie ADSL. Zaproponowano tu przybliżenia funkcją sigmoidalną z tak dobranymi parametrami, aby uzyskać zadane prawdopodobieństwo tego, iż rzeczywista przepływność linii nie będzie mniejsza od przepływności obliczonej.
EN
Subscriber line qualification for ADSL service based on the results of line probing by V.34 voice band modems. The line frequency response is measured in the voice band by V.34 modems during the connection initialization satge. Then this response is analyzed, and its slope calculated. The calculated slope is related to the line attenuation at 300 kHz. The respective relations are obtained theoretically, and presented in the paper. The method was practically implemented, and the measurement results are also shown. The results indicate that the estimate of the lineattenuation at 300 kHz obtained in this way does not differ from the real value by more than 5 dB. Given the line attenuation it is possible to assess the down and up bit rates of ADSL operating over the same line. To this end the sigmoidal function of the attenuation was used with the parameters chosen to minimize the mean square error of approximation.
Przeanalizowano związki między tłumiennością wtrąceniową linii abonenckiej w paśmie telefonicznym, a jej tłumiennością dla wyższych częstotliwości (np. 300 kHz). Wykazano, że istnieje przybliżona liniowa zależność między tymi tłumiennościami. Innymi słowy znając tłumienność linii na częstotliwości z górnego zakresu pasma telefonicznego można oszacować tę tłumienność na wyższych częstotliwościach (np. 300 kHz). Znalezione zależności mogą być wykorzystane w procesie kwalifikacji linii abonenckich.
EN
Relations between subscriber loop attenuation for low (voice band) and high (e. g. 300 kHz) frequencies have been analyzed. It has been proved that there is an approximate linear relation between these values. Knowing the attenuation of the loop at a given frequency from the voice band we are able to assess the loop attenuation at a prescribed high frequency from the ADSL band. These relations may be applied for the subscriber loop qualification.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano liniową teorię oddziaływania dyspersji chromatycznej drugiego i trzeciego rzędu oraz migotania- chirpu (liniowego i kwadratowego) dla optycznych impulsów gaussowskich rozchodzących się w światłowodzie telekomunikacyjnym. Jest powszechnie znane, iż dyspersja drugiego rzędu i chirp liniowy prowadzą do rozszerzenia impulsów bez zmiany ich kształtu. Uzyskane w pracy wyniki wskazują na to, że oddziaływanie dyspersji trzeciego rzędu i chirpu kwadratowego na kształt impulsów wyjściowych jest podobne, a mianowicie obydwa zjawiska powodują niesymetrię i "dzwonienie" impulsów optycznych na wyjściu światłowodu. Wyniki teoretryczne zostały potwierdzone przez symulacje komputerowe.
EN
Presented is a linear theory of interaction between the second and third order chromatic dispersion and linear and quadratic chirp for optical gaussian impulses propagation in optical fiber. It is widely known that the second order dispersion and linear chirp lead to the impulse broadening without its shape change. The results obtained here indicate that the influence of the third order dispersion and quadratic chirp on the output impulse shape is similar. Both effects cause asymmetry and ringing of the output optical impulses. These results are partially known but new results concerning the interaction between third order dispersion and quadratic chirp were also obtained. The latter correspond to practically important case when the second order dispersion is close to zero (i.e. by means of a dispersion compensating technique) and the adiabatic chirp is dominating. The distortion caused by this interaction are increased when the fiber length, the dispersion slope and the quadratic chirp parameter are greater. The theoretical result were confirmed by computer simulation.
Przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące sieci optycznie przezroczystych. Krótko omówiono sieci typu single-hop i multi-hop, typu broadcast and select oraz sieci z trasowaniem długości fali. Podano wybrane przykłady takich sieci.
EN
Selected topics concerning optically transparent networks are treated in the paper. Single- and multi-hop networks together with broadcast and select and optically routed networks are described. Selected examples of such networks are given.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A fast thinning algorithm is presented. It is based on the pixel index computation and application of a look-up table. The pixels whose removal does not cause line breaking are iteratively set to zero. The algorithm runs quite fast and requires moderate number of iterations of the entire image.
Opisano, zrealizowany w IT PW, homodynowy układ pomiaru mocy słabych sygnałów optycznych, który jest przeznaczony do współpracy z monochromatorem. Zamieszczono również krótki opis współpracującego z nim oprogramowania. Z przeprowadzonej analizy błędów pomiarowych wynika, że oprócz błędów związanych z monochromatorem najistotniejszą rolę odgrywają błędy związane z niedokładnością określenia zależności czułości fotodiody od długości fali.
EN
In the paper, there is described a homodyne system for weak optical signal power detection meant for monochromators. The software used is also shortly described. The measurement errors were also analysed. It follows that monochromator errors and photodetector sensitivity errors play the main role.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A homodyne chopper for weak optical signal detection meant for monochromators is described. The software used is also discussed. Some design problems are mentioned, including the selection of operating frequency, optimisation of noise, and the choice of diaphragm shape. The measurement errors are also analysed. It follows that monochromator errors and photodetector sensitivity errors play a main role.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents research areas in optical telecommunications in which the Microwave and Optoelectronics Systems Division was involved throughout last years. This division is a part of the Institute of Telecommunication of Warsaw University of Technology. The following systems and instruments developed in the division are concisely described: a coherent optical communication system, an optical WDM system, an open space optical CDMA system, a DTS modification, an OTDR, and a visibility meter.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Analysis of impact of frequency response of two-segment DFB laser on conversion of a frequency-modulated signal to amplitude modulation through dispersion in an optical fibre is presented. A novel modulation scheme that produces a binary optical signal at the fibre output is used. This new scheme is based on the linear frequency modulation along with the Manchester coding. A 5 Gb/s optical transmission system is presented ; it uses the new method of FM-AM conversion supported transmission. The propagation of optical field through a fibre is described by nonlinear Schrödinger equation, which is solved numerically by the split-step Fourier method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.