Sähköisen ja optisen signaalin käyttö samalla piirilevyllä

Abstract

Työssä tutkittiin sähköisen ja optisen signaalin siirtoa samalla piirilevyllä. Optisen siirtotien komponentit ja niiden toiminta esiteltiin teoriakappaleessa. Valosignaalin vaimentumisilmiö selitettiin pääasiassa johtuvan absorption ja sironnan vaikutuksesta. Sironnan ja absorption vaikutusta valokuidussa käytettävään aallonpituusalueeseen tutkittiin ja esiteltiin valon yleisin modulaatiomenetelmä WDM. Työssä esiteltiin myös dispersion aiheuttama aikahajonta. Optisen signaalin siirrossa piirilevyllä keskityttiin valokanava- ja free-space-siirtoon. Valokanavamateriaalin vaikutusta heijastuksiin optisessa tiedonsiirrossa piirilevyllä tutkittiin. Nykyisten piirilevyjen tuotantomenetelmien käytön mahdollisuutta valokanavapiirilevyn valmistuksessa tutkittiin eri materiaaleille. Moduulien sisäisten tiedonsiirtoteiden integroinnin yleistymistä tulevaisuudessa perusteltiin. Lopuksi työssä esiteltiin kolme uutta keksintöä liittyen optiseen tiedonsiirtoon. Tarkoituksena oli esittää alan moninaisuutta ja uusien sovellusten mahdollisuuksia.

In this thesis, transferring of electrical and optical signal on the same printed circuit board was introduced. Components needed in optical signal transferring were presented in the theory section. Optical signal losses were told to be resulted of signal absorption and scattering. The affect of absorption and scattering to usable wavelengths of light were investigated. Most used modulation technology in optical signal transferring, WDM, was also presented. Effect of dispersion to the signal was researched. Waveguide and free-space optical signal transferring were centred on printed circuit board transferring methods. The scattering of waveguide materials were examined. Applicability of printed circuit board production machinery in making waveguide board was investigated in this thesis. Possible integration of optical modules in the future was explained. Three new inventions in the field of optical signal transferring was introduced at last chapter. The reason for this was to show reader the wideness of the field of optoelectronics and to present the probability of new inventions in the near future.