Friedrich Lühe
Optische Signalübertragung mit Lichtwellenleitern (eBook, PDF)
Einführung in die physikalischen Grundlagen
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Friedrich Lühe
Optische Signalübertragung mit Lichtwellenleitern (eBook, PDF)
Einführung in die physikalischen Grundlagen
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- Geräte: PC
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- Größe: 29.15MB
Produktdetails
- Verlag: Vieweg+Teubner Verlag
- Seitenzahl: 234
- Erscheinungstermin: 8. März 2013
- Deutsch
- ISBN-13: 9783322840288
- Artikelnr.: 53150600
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1 Einleitung.- 2 Physikalische Eigenschaften des Lichtes.- 2.1 Bestimmung der Eigenschaften des Lichtes durch physikalische Experimente.- 2.2 Dualismus Welle - Korpuskel.- 2.3 Vorgänge, die mit Hilfe der Teilcheneigenschaft des Lichtes beschrieben werden.- 2.4 Vorgänge, die mit Hilfe der Welleneigenschaft des Lichtes beschrieben werden.- 2.5 Dispersion der Lichtgeschwindigkeit.- 2.6 Phasen- und Gruppengeschwindigkeit.- 2.7 Ausbreitung des Lichtes in verschiedenen Medien.- 2.8 Energiebilanz bei Ausbreitung des Lichtes.- 3 Eigenschaften und Kennwerte optischer Strahlungsquellen.- 3.1 Physikalische Größen zur Beschreibung und Messung der optischen Strahlung.- 3.2 Eigenschaften optischer Strahlungsquellen.- 3.3 Von Temperaturstrahlern emittierte optische Strahlung.- 4 Der Laser als Quelle monochromatischer und kohärenter optischer Strahlung.- 4.1 Bedeutung, Eigenschaften und Anwendungen des Lasers.- 4.2 Energiestufen eines atomaren Systems.- 4.3 Spontane und stimulierte Emission, Anregung.- 4.4 Allgemeines Funktionsprinzip eines Lasers.- 4.5 Gaslaser.- 4.6 Festkörperlaser.- 5 Eigenschaften des Lichtwellenleiters.- 5.1 Prinzipieller Aufbau eines Systems zur optischen Signalübertragung mit Lichtwellenleitem.- 5.2 Anwendungsmöglichkeiten für optische Übertragungssysteme.- 5.3 Reflexion, Brechung und Totalreflexion im Lichtwellenleiter.- 5.4 Prinzipieller Aufbau eines Lichtwellenleiters.- 5.5 Grundtypen für Lichtwellenleiter.- 5.6 Allgemeine Eigenschaften eines Lichtwellenleiters.- 5.7 Übertragungseigenschaften eines Lichtwellenleiters.- 5.8 Akzeptanzwinkel und numerische Apertur.- 5.9 Impulsdispersion.- 5.10 Dämpfung der Siliciumdioxidfaser.- 5.11 Moden eines Lichtwellenleiters.- 5.12 Modengleichgewichtsverteilung.- 5.13 Kerndurchmesser von Monomodefasem.- 5.14Maximale Länge einer optischen Übertragungsstrecke mit Lichtwellenleiter.- 5.15 Zwischenverstärker zur Vergrößerung der Systemreichweite.- 5.16 Dispersionsfreie Signalübertragung mit Solitonen.- 5.17 Frequenzmultiplextechnik zur Erweiterung der Übertragungskapazität eines Lichtwellenleiters.- 6 Strahlungsquellen für Lichtwellenleiter-Übertragungssysteme.- 6.1 Übersicht und Anforderungen an Strahlungsquellen für Lichtwellenleiter.- 6.2 Der Halbleiter-pn-Übergang.- 6.3 Absorptions- und Emissionsprozesse in Halbleitern.- 6.4 Anregung und Rekombination in Halbleitern.- 6.5 Materialien für HL-Strahlungsquellen.- 6.6 Funktionsprinzip der Lumineszenzdiode (LED).- 6.7 Ausführungsformen von LED.- 6.8 Wirkungsgrad der Lichterzeugung bei LED.- 6.9 Funktionsprinzip der Laserdiode (LD).- 6.10 Longitudinales Modenspektrum der Laserdiode.- 6.11 Halbleiterstrukturen für Laserdioden.- 6.12 Ausführungsformen von Laserdioden.- 6.13 Wirkungsgrad von Laserdioden.- 6.14 Einsatzbedingungen für Laserdioden.- 6.15 Ankopplung der Strahlungsquelle an den LWL.- 6.16 Lebensdauer von HL-Strahlungsquellen.- 7 Strahlungsempfänger für Lichtwellenleiter-Übertragungssysteme.- 7.1 Übersicht und allgemeine Anforderungen an Strahlungsdetektoren.- 7.2 Funktionsprinzip der Halbleiter-Photodiode.- 7.3 Wirkungsgrad der Photodiode.- 7.4 Berechnung des Photostromes.- 7.5 Bildung von Ladungsträgerpaaren.- 7.6 Materialien für Halbleiter-Photodioden.- 7.7 Dimensionierung von Photodioden.- 7.8 Photodioden vom pn-Typ.- 7.9 Photodioden vom pin-Typ.- 7.10 Photodioden mit Lawineneffekt.- 7.11 Zusammenfassender Vergleich der drei Photodiodentypen.- 8 Technologie der Faserproduktion.- 8.1 Stab-Rohr-Methode.- 8.2 Doppeltiegelmethode.- 8.3 CVD-Verfahren.- 8.4 Aufbereitung des Grundmaterials imCVD-Verfahren.- 8.5 Aufbau der Vorform durch Innenabscheidung nach PCVD-Verfahren.- 8.6 Aufbau der Vorform durch Außenabscheidung in Achsrichtung nach VAD-Verfahren.- 8.7 Faserziehprozeß.- 8.8 Erzeugung der Brechzahldifferenz von Quarzglasfasern.- 8.9 Andere Gläser geringer Dämpfung für LWL.- Literaturhinweise.- Sachwortverzeichnis.
1 Einleitung.- 2 Physikalische Eigenschaften des Lichtes.- 2.1 Bestimmung der Eigenschaften des Lichtes durch physikalische Experimente.- 2.2 Dualismus Welle - Korpuskel.- 2.3 Vorgänge, die mit Hilfe der Teilcheneigenschaft des Lichtes beschrieben werden.- 2.4 Vorgänge, die mit Hilfe der Welleneigenschaft des Lichtes beschrieben werden.- 2.5 Dispersion der Lichtgeschwindigkeit.- 2.6 Phasen- und Gruppengeschwindigkeit.- 2.7 Ausbreitung des Lichtes in verschiedenen Medien.- 2.8 Energiebilanz bei Ausbreitung des Lichtes.- 3 Eigenschaften und Kennwerte optischer Strahlungsquellen.- 3.1 Physikalische Größen zur Beschreibung und Messung der optischen Strahlung.- 3.2 Eigenschaften optischer Strahlungsquellen.- 3.3 Von Temperaturstrahlern emittierte optische Strahlung.- 4 Der Laser als Quelle monochromatischer und kohärenter optischer Strahlung.- 4.1 Bedeutung, Eigenschaften und Anwendungen des Lasers.- 4.2 Energiestufen eines atomaren Systems.- 4.3 Spontane und stimulierte Emission, Anregung.- 4.4 Allgemeines Funktionsprinzip eines Lasers.- 4.5 Gaslaser.- 4.6 Festkörperlaser.- 5 Eigenschaften des Lichtwellenleiters.- 5.1 Prinzipieller Aufbau eines Systems zur optischen Signalübertragung mit Lichtwellenleitem.- 5.2 Anwendungsmöglichkeiten für optische Übertragungssysteme.- 5.3 Reflexion, Brechung und Totalreflexion im Lichtwellenleiter.- 5.4 Prinzipieller Aufbau eines Lichtwellenleiters.- 5.5 Grundtypen für Lichtwellenleiter.- 5.6 Allgemeine Eigenschaften eines Lichtwellenleiters.- 5.7 Übertragungseigenschaften eines Lichtwellenleiters.- 5.8 Akzeptanzwinkel und numerische Apertur.- 5.9 Impulsdispersion.- 5.10 Dämpfung der Siliciumdioxidfaser.- 5.11 Moden eines Lichtwellenleiters.- 5.12 Modengleichgewichtsverteilung.- 5.13 Kerndurchmesser von Monomodefasem.- 5.14Maximale Länge einer optischen Übertragungsstrecke mit Lichtwellenleiter.- 5.15 Zwischenverstärker zur Vergrößerung der Systemreichweite.- 5.16 Dispersionsfreie Signalübertragung mit Solitonen.- 5.17 Frequenzmultiplextechnik zur Erweiterung der Übertragungskapazität eines Lichtwellenleiters.- 6 Strahlungsquellen für Lichtwellenleiter-Übertragungssysteme.- 6.1 Übersicht und Anforderungen an Strahlungsquellen für Lichtwellenleiter.- 6.2 Der Halbleiter-pn-Übergang.- 6.3 Absorptions- und Emissionsprozesse in Halbleitern.- 6.4 Anregung und Rekombination in Halbleitern.- 6.5 Materialien für HL-Strahlungsquellen.- 6.6 Funktionsprinzip der Lumineszenzdiode (LED).- 6.7 Ausführungsformen von LED.- 6.8 Wirkungsgrad der Lichterzeugung bei LED.- 6.9 Funktionsprinzip der Laserdiode (LD).- 6.10 Longitudinales Modenspektrum der Laserdiode.- 6.11 Halbleiterstrukturen für Laserdioden.- 6.12 Ausführungsformen von Laserdioden.- 6.13 Wirkungsgrad von Laserdioden.- 6.14 Einsatzbedingungen für Laserdioden.- 6.15 Ankopplung der Strahlungsquelle an den LWL.- 6.16 Lebensdauer von HL-Strahlungsquellen.- 7 Strahlungsempfänger für Lichtwellenleiter-Übertragungssysteme.- 7.1 Übersicht und allgemeine Anforderungen an Strahlungsdetektoren.- 7.2 Funktionsprinzip der Halbleiter-Photodiode.- 7.3 Wirkungsgrad der Photodiode.- 7.4 Berechnung des Photostromes.- 7.5 Bildung von Ladungsträgerpaaren.- 7.6 Materialien für Halbleiter-Photodioden.- 7.7 Dimensionierung von Photodioden.- 7.8 Photodioden vom pn-Typ.- 7.9 Photodioden vom pin-Typ.- 7.10 Photodioden mit Lawineneffekt.- 7.11 Zusammenfassender Vergleich der drei Photodiodentypen.- 8 Technologie der Faserproduktion.- 8.1 Stab-Rohr-Methode.- 8.2 Doppeltiegelmethode.- 8.3 CVD-Verfahren.- 8.4 Aufbereitung des Grundmaterials imCVD-Verfahren.- 8.5 Aufbau der Vorform durch Innenabscheidung nach PCVD-Verfahren.- 8.6 Aufbau der Vorform durch Außenabscheidung in Achsrichtung nach VAD-Verfahren.- 8.7 Faserziehprozeß.- 8.8 Erzeugung der Brechzahldifferenz von Quarzglasfasern.- 8.9 Andere Gläser geringer Dämpfung für LWL.- Literaturhinweise.- Sachwortverzeichnis.