Projekt: Bidirektionale Glasfaserkommunikation auf LED Basis

OP #571101
Lesenswert?
• ▲
▼
Hi

ich hatte das vorhin im offtopic Forum schon angedeutet und hier ist es 
nun (vorerst nur in deutsch).

Für meine Doktorarbeit brauchte ich eine Glasfaserverbindung die 
bidirektional ist, mit einer Faser auskommt und wo die Komponenten 
(fast) keinen Platz brauchen. Steckersysteme waren und sind auch noch zu 
gross.

Vor einiger Zeit hatte ich mal an Plastik"schnur" LEDs geschmolzen um 
mir billige "Leuchtschnüre" zu basteln. Hat geklappt und mit 
Plastikfasern geht es sogar noch besser.

Kurzum, nach einigem Probieren hab ich (haben wir) eine Schaltung 
entwickelt, die 2 normale LEDs benutzt und mit der sich 20 m 
Plastikfaser (incl 2 Bulkheads und 4 Steckern) überbrücken lassen. (mehr 
ist noch nicht gestestet).
Momentan gehen da 9600 baud durch aber ich hab es noch nicht komplett 
ausgekitzelt. Das ganze lässt sich via RS232 ansprechen.

Das Projekt kann hier:

http://www.aurand-online.de/ledinterface/index.html

eingesehen werden.

Ich werde demnächst eine "light" Version komplett ins Netz stellen.
Ein Fertiglayout mit USB interface gibts per email auf Anfrage.

Für Feeedback, Anregungen und Kritik bin ich dankbar.
Falls jemand eine vorlage für einen Englishsprachigen Disclaimer und 
Copytrightsachen hat wäre ich für eine kurze Nachricht hier im Forum 
dankbar.

Grüsse
 Tobi


p.s: Ich werde die Seite heute nacht mal uppen - also wenn sie für paar 
Minunten nicht online ist einfach später nochmal probieren.
Gast #572722
Lesenswert?
• ▲
▼
Servus Tobias,

Das is ja mal wieder was sehr Interessantes :)

Sollte doch eigentlich so gut skalieren, wie LEDs schnell schalten
koennen oder taeusche ich mich da?

Mich wuerde noch Interessieren welche Datenraten denn
deiner Meinung nach damit zu Erreichen?

mfg
 Hansl
OP #572728
Lesenswert?
• ▲
▼
Hi

momentan passen 9600 baud durch 20m Faser. Dabei sind allerdings 4 
Stecker von denen je 2 in einem Bulkhead stecken.
Mit bisschen finetuning bekommt man sicher auch 19200 durch - eventuell 
dann aber mit Fehlerkorrektur.

Ist USB powered und ich vermute wenn ich den Komparator noch etwas 
sauberer von der Versorgungsspannung entkoppele dann macht er weniger 
"dreck" und es sollte noch besser gehen.

Grüße
 Tobi
#572926
Lesenswert?
• ▲
▼
ich kenn mich mit Lichtleitern nicht so aus aber wäre es nicht möglich 
eine IR-LED zu nehmen diese verkraften gepulst mehrere Ampere was deine 
Reichweite doch um einiges erhöhen sollte. Die normalen LEDs die ich 
bisher geshen habe verkraften gepulst nur einie hundert mA. Falls IR 
funktioniert kannste ja auch ne IR-Laserdiode aus nem alten CD-Brenner 
verwenden.

Oder verwendest du da ne spezielle LED die auch etwas Leistung 
verkraftet.
#572943
Lesenswert?
• ▲
▼
man könnte evtl. die Glasfaser an den Enden etwas aufteilen und dann 
jeweils eine Sende und Empfangsdiode anschließen oder ist das dann 
wieder ein Platzproblem. Aber vielleicht geht das mit IR-Dioden ja 
trotzdem besser. Da es durch die höhere Ausgangsleistung der LEDs 
bestimmt auch besser auf der Empfangseite ist.
Gast #572955
Lesenswert?
• ▲
▼
LEDs sind für höhere Datenraten ziemlich ungeeignet, da zu breitbandig. 
Da kommen zum Teil Spektren mit >100nm Breite raus, das gibt Dispersion 
ohne Ende. Eine billige Laserdiode ist da um Welten besser und auch 
nicht mehr so wahnsinnig teuer. Da ist man dann bei unter 10nm mit der 
spektralen Halbwertsbreite.
Gast #572997
Lesenswert?
• ▲
▼
Prinzipielle könnte eine Laserdiode auch empfangen, aber weshalb sollte 
man das wollen? Man spendiert eine getrennte Sende- und Empfangsdiode 
und gut ist. Nur sollte man sich nicht wundern, wenn man mit normalen 
LEDs keine atemberaubenden Geschwindigkeiten hinbekommt.
Wenn für Tobias 9600baud ausreichend sind ist doch alles bestens. Aber 
diese Schaltung jetzt als Stein der Weisen hinzustellen finde ich etwas 
übertrieben.
OP #573018
Lesenswert?
• ▲
▼
Hi

die Schaltung ist natürlich nicht der Stein der weisen solange man nicht 
genau das problem hat welches ich habe - kein Platz EM verseuchtes 
Umfeld - kopplung ins Gehäuse minimieren.

Ich habe auch über IR Dioden nachgedacht nur ist der LWL in dem bereich 
nicht so durchlässig wie für das sichtbare Spektrum. Aber einen Versuch 
werde ich mit Sicherheit mal starten. Wenn ich die IR LED mit mehr Strom 
pulsen kann dann komme ich logischerweise auch weiter - gesetzt den Fall 
das eine IR LED ähnlich gut empfängt wie eine "normale".

Auf so Ideen wie Faser splitten und so bin ich auch gekommen - wie 
gessagt kein Platz.

Allerdings könnte ich auf der Hostseite über eine Spittung nachdenken - 
Laser zum Senden und Photodiode zum empfangen.
Weil licht kommt nach 20 m noch massenhaft an. Das problem ist nur das 
die LED nicht besonders empfindlich ist.

Ich werde mal weitertesten und Euch auf dem Laufenden halten.

Grüße
 Tobi

Gast #573023
Lesenswert?
• ▲
▼
Würde man sich mit SMD LEDs nicht das Bohren spaaren können?

Einfach die Faser direkt aufkleben. Die SMD LEDs, soweit ich gesehen 
habe, habe zwar meist einen 120° Strahlwinkel, aber da man mit der Faser 
sehr nah an der LED ist dürfte das kein Problem sein.
#573075
Lesenswert?
• ▲
▼
Ein sehr schönes Projekt und sehr einfach vom Aufbau wenn auch gleich 
viel Hirnschmalz in der Sache liegt. Der Begriff bidirektional ist mir 
vol und ganz geläufig wir sprechen aber dennoch über Halbdublex. Wäre es 
möglich mit der Splittung der Fasern wie oben beschrieben auch 
Volldublex zu arbeiten, indem man in der einen Richtung z.B. Rot und in 
der anderen Richtung Blau verwendet (Rot und Blau liegen im Farbspektrum 
maximal getrennt)? Kann das funktionieren oder gibt das eine Mischfarbe 
die nicht mehr sicher erkannt werden kann?

Jochen
OP #573089
Lesenswert?
• ▲
▼
Hi

die idee mit RBG hat was. Muss nur gucken ob die LEDs sich nicht 
gegenseitig beeinflussen nicht das die sich gegenseitig "zublasen" aber 
ich vermute das könnte klappen. Dann am besten Rot und Blau weil die Im 
Spektrum am weitesten voneinander entfernt sind. Würde mir vieles 
einfacher machen zumal dann so scherze wie die Umschaltung komplett 
wegfallen würden.

Ja ich denke ich werde Montag mal RGB LEDs bestellen. Vielleicht tuts 
dann auch ein etwas billigerer Transimpedanzverstärker.
Gast #573379
Lesenswert?
• ▲
▼
>Ich habe auch über IR Dioden nachgedacht nur ist der LWL in dem bereich
>nicht so durchlässig wie für das sichtbare Spektrum. Aber einen Versuch
>werde ich mit Sicherheit mal starten. Wenn ich die IR LED mit mehr Strom
>pulsen kann dann komme ich logischerweise auch weiter - gesetzt den Fall
>das eine IR LED ähnlich gut empfängt wie eine "normale".

Die Versuche mit einer IR-Diode brauchst du bei POF nicht machen. Die 
POF dämpft bei 850nm um ca. 2 Dekaden mehr als bei rotem Licht. Wo du 
bei einer
roten LED 50m POF treiben kannst kommst du mit einer IR-Diode nur 2-3m . 
(bei gleicher Sendeleistung)
Das sollte auch bei der RGB-Lösung bedacht werden. Rot und gelb kommen 
ziemlich gut durch die Faser, bei Blau ist die Dämpfung schon deutlich 
stärker.

Antwort schreiben

Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt. Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten, für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.