Optické bezkabelové spoje s velkým dosahem

Abstract

Tato práce se zabývá optickými bezkabelovými spoji velkého dosahu, řádově desítek kilometrů, určenými ke komunikaci v atmosférickém přenosovém prostředí. Je zde diskutována problematika šíření svazku atmosférou a jednotlivé atmosférické jevy, které na optický svazek působí a ovlivňují kvalitu přenášeného protokolu. V práci je navržen měřicí řetězec pro studium podmínek práce optického spoje. Měřicí spoj se skládá ze dvou hlavic. Vysílací hlavice je navržena pro použití dvou vysílačů s laserovými diodami o celkovém výkonu řádu stovek mW na vlnových délkách v atmosférických oknech v oblasti 850 nebo 1550 nm. Přijímací hlavice obsahuje Fressnelovu čočku. K detekci velmi nízkých úrovní signálu je použitá lavinová fotodioda. V závěru práce je vzhledem k vysokým úrovním vysílaného optického výkonu diskutována bezpečnost práce s lasery a odvozena jsou doporučení pro konstrukci optických vysílačů.

This dissertation thesis deals with a long range free space optical links for communication over the distance of few tens of kilometers in the atmosphere. The problematic of the beam propagation and atmospheric effects influencing the beam and the quality of the communication protocol are discussed. The measuring link is also designed to study the parameters of the communication link work conditions. The measuring link consists of two heads. The transmitter head is designed to use two optical beams with laser diodes at the wavelength of the atmospheric windows 850 or 1550 nm and the overall power of hundredths of mW. The receiver head includes the Fressnel lens. For the detection of very weak signal, the avalanche photodiode is used. In the end of this work, due to the high power of the transmitting optical beam, the laser safety conditions are also discussed, including the deduced optical transmitters construction recommendations.