O
PTI
Č
KE TELEKOMUNIKACIJE
(OT3OT) I
SPIT
,
FEBRUAR
2007.
1. Debljina jezgra planarnog dielektri
č
nog talasovoda iznosi 15,5
μ
m, a indeks prelamanja 1,5. U
talasovodu su pobu
đ
eni osnovni i prvi viši TE mod talasa. Uz zanemarivanje Goos-Hänchenovog
pomeraja, podužna razlika kašnjenja zraka koji odgovaraju ovim talasima iznosi 2,78 ps/m. Odrediti
talasnu dužinu zra
č
enja. (15 poena)
2. Poja
č
anje lavinske fotodiode koja radi kao prijemnik analognih signala odabrano je tako da se
zadati odnos signal-šum na prijemu ostvari uz minimalnu snagu upadnog zra
č
enja. Kolika je
zahtevana promena lavinskog poja
č
anja, da bi se ostvarilo pove
ć
anje odnosa signal-šum za 3 dB?
Smatrati da su dominantni uticaji kvantnog i termi
č
kog šuma. (20 poena)
3. Pedeset analognih televizijskih signala u jednom HFC sistemu kablovske televizije prenosi se
opti
č
kim linkom „ta
č
ka-ta
č
ka”. Svaki TV signal zauzima opseg širine 5 MHz. Signali obrazuju
multipleks na bazi frekvencijske raspodele, pri
č
emu se izme
đ
u kanala nalazi zaštitno rastojanje od
100 kHz. Poseban kanal, širine 1 MHz, koristi se za prenos kontrolnih informacija. Najniža
frekvencija u spektru multipleksnog signala je 0 Hz. Upotrebljeno monomodno opti
č
ko vlakno ima
podužno slabljenje 0,75 dB/km. Segmenti vlakna, dužine po 1 km, me
đ
usobno su spojeni
permanentnim spojevima, slabljenja po 0,1 dB. Veza vlakna sa izvorom i prijemnikom ostvaruje se
konektorima,
č
ije je slabljenje po 0,5 dB. Slabljenja sprege na strani izvora i prijemnika ukupno
iznose 4 dB. Snaga izvora je 2 mW, a osetljivost prijemnika –30 dBm. Izvor emituje signal na talasnoj
dužini 1520 nm, pri
č
emu je širina njegove spektralne linije 1,5 nm. Odrediti maksimalnu dužinu
ovoga linka, tako da sistem ispravno radi. Kolika je tada rezerva snage u sistemu? Disperzija
materijala data je aproksimativnim izrazom
d
mat
= 180(
λ
[
μ
m] – 1,30) [ps/(nm·km)]. Efekat
talasovodne disperzije može se zanemariti. (15 poena)
4. a) Skicirati zavisnost odnosa opti
č
ke snage u jezgru prema ukupnoj snazi koja se prostire opti
č
kim
planarnim talasovodom u funkciji od debljine jezgra talasovoda za nekoliko prvih modova. (4 poena)
b) Definisati parametar grupnog kašnjenja
τ
g
i disperzije u opti
č
kom vlaknu i izvesti izraze koji ih
odre
đ
uju. ( 8 poena)
c) Skicirati dijagram zavisnosti komponenti i ukupne disperzije u funkciji talasne dužine za jedno
standardno monomodno vlakno. (3 poena)
5. a) Skicirati zavisnost promene koncetracije nosilaca i fotona u aktivnoj oblasti lasera u funkciji od
vremena za slu
č
aj strujne step-pobude. (4 poena)
b) Napisati jedna
č
inu koja definiše režim uspostavljanja stimulisane emisije odnosno paljenja lasera,
izvesti relaciju koja definiše promenu koncentracije nosilaca u aktivnoj oblasti lasera i vreme paljenja
i detaljno objasniti ovo izvodjenje kao i promenljive koje figurišu u ovim relacijama. (6 poena)
c) Definisati diferencijalnu i konverzionu kvantnu efikasnost lasera. (5 poena)
6. a) Objasniti kako intersimbolska interferencija uti
č
e na degradaciju opti
č
kog signala na prijemniku i
na BER? (4 poena)
b) Koji parametri signala odre
đ
uju ISI? Šta uti
č
e na ukupnu širinu opti
č
kog signala koja pada na
prijemnik? (4 poena)
c) Koji uslov mora da zadovolji PP link na bazi monomodnog opti
č
kog vlakna prema kriterijumu
propusnog opsega kada se smatra da je dopinos talasovodne disperzije zanemarljiv? (4 poena)
d) Da li širok spektralni opseg opti
č
kog izvora pogoduje smanjenju ISI i zašto? (3 poena)
