Основы оптических систем в ТК

 

 

Т а б л и ц а  4

Предп. цифра зачетной книжки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Коэф. затухания, дБ/км,αк	0,21	0,22	023	0,24	0,25	0,2	0,21	0,3	0,23	0,25

 

Длина регенерационного участка, ограниченная дисперсией, определяется по формуле: 

 

Lp.d.=715.918                                                      

  

где  В - скорость передачи В, Мбит/с;        

   - хроматическая дисперсия, , взять из расчетов 1 РГР;

 - ширина спектра излучения,  нм, см.таблицу 1; 

 

 

   Максимальная скорость передачи  цифровой ВОСП, работающей по  данному волокну в идеале численно  равна тактовой частоте и полосе  пропускания, но с учетом помехоустойчивого  кодирования она будет меньше, в зависимости от используемого  кода. Таким образом, максимальная  скорость передачи ВОСП, работающей  по данному волокну составит:         

     Мбит/c

                В_мах=1.343*10^-6 , Мбит/с

Полоса пропускания оптического  кабеля измеряется в (Гц·км) и определяется:

       

△F=1.612*10^-6   , (Гц*км)                                                       

где τ – результирующая дисперсия оптического волокна, взять из первой РГР.  

 

Полоса пропускания оптического  волокна зависит от дисперсии, чем  меньше значение дисперсии, тем больший  поток информации можно передать по волокну

При определении длины  регенерационного участка, лимитированного  затуханием, воспользуемся формулой:  

 

 

                                 ,            

Lp.d.=42.571 

 

где А – энергетический потенциал системы;     

 М – энергетический  запас системы;     

 ⍺_рс  – вносимые потери разъемных оптических соединений;     

 ⍺_нс – вносимые потери неразъемных оптических соединений;     

 N_рс – число разъемных оптических соединений;     

   – строительная длина . 

 

Произвести сравнение  рассчитанного участка регенерации по дисперсии и по затуханию, выбрать оптимальный вариант. По расчетам дать рекомендации.

 

 

 

 

Задание 3 

 

 

    Нужно определить отношение  сигнал/помеха на выходе фотоприемника  (ФПР) цифровой ВОСП. Исходные  данные в таблице 3.  

 

 

 

Таблица 5    

Последняя цифра студенческого  билета
		0		1	2	3	4	5	6	7	8	9
h		0,4		0,5	0,6	0,7	0,8	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
l, Мкм		1,55		1,3	0,85	1,62	0,85	1,3	1,62	0,85	1,3	1,55
Предпоследняя цифра студенческого  билета
	0		1		2	3	4	5	6	7	8		9
R, кОм	52		54		56	48	50	51	49	52	53		50
Dш	4		3,9		4,1	4,2	4,5	4	3,9	4,1	4,2		4,5

 

   

Считается темновой ток и  ток засветки пренебрежимо малыми. 

Фототок определяется по формуле:  

 

I_ф=2.211*10^-5  

 

где q= Кл – заряд электрона;    

 h= - постоянная Планка;    

 f= , Гц – частота излучения;    

 h- квантовая эффективность    

 P_пр= - оптическая мощность на приеме;   

  a_k -  затухание кабеля, см. таблицу 4;  

   - длина регенерационного участка, см задание 2 РГР2;    

  = 1мВт - мощность на выходе источника излучения;      

 М=1 – коэффициент лавинного  умножения. 

 

 

   Считая полосу пропускания  фотоприемника равной тактовой  частоте ВОСП, находим отношение  сигнал/помеха по следующей формуле:  

 

 

       

ᵋ=1.214*10³ 

 

где Т=280 – температура  в градусах Кельвина;     

 F_ш (М)=1 – коэффициент шума ЛФД;     

 K=1,38·10^-23 , Дж·К^-1 - постоянная Больцмана;    

  R -  входное сопротивление усилителя;    

  D_ш – коэффициент шума усилителя;        

  Df=40·10⁶, Гц -  электрическая полоса пропускания.  

 

 

Заключение

 

Возможность резкого увеличения объема передаваемой информации наиболее полно реализуется в результате применения волоконно-оптических кабелей  связи, которые по сравнению с  такими широко распространенными средствами, как спутниковая связь и радиорелейные  линии, имеют значительно более  широкую полосу пропускания. Применение оптического кабеля целесообразно  и экономически эффективно на всех участках взаимоувязанной сети связи. Это не только значительно повышает технико-экономические показатели систем передачи, но и обеспечивает возможность поэтапного перехода к  цифровым сетям интегрального обслуживания (сети ISDN). Особенно актуально внедрение  ВОЛС именно сейчас, когда во всем мире ощущается острый дефицит цветных  металлов, особенно меди.

Основные выводы по работе: в случае ограничения дисперсией длины участка регенерации можно  уменьшить скорость передачи для его (участка) увеличения. Если система имеет сложную топологию, то следует учитывать потери α_N во всех участках ОК (разъемы, соединения, излучения оптического источника и др.). К основным показателям ВОЛС относится помехозащищенность. Длина регенерационного участка при уменьшении ширины полосы пропускания уменьшается.