Оптические системы связи
В данной расчетно-графической работе я определил основные параметры ВОЛС; выяснил какова должна быть длина регенерационного участка, величина затухания в следствие дополнительных микроизгибов. Так же так как в моем случае ВОЛС работает в многомодовом режиме, то было необходимо рассчитать общее число мод. Где Э-энергетический потенциал системы передачи, дБ С-энергетический запас системы… Читать ещё >
Оптические системы связи (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Задание №1..
Рассчитать параметры двухслойных ОВ ОК:
1. Числовую апертуру;
2. Нормированную частоту;
3. Число мод распространяющихся в ОВ;
4. Коэффициент затухания;
Исходные данные к расчету.
Последняя цифра зачетной книжки. | ||
Тип световода. | Градиентный. | |
N. | 1,48. | |
N. | 1,42. | |
Диаметр сердцевины 2а, мкм. | 62,5. | |
Диаметр оболочки 2 В, мкм. | ||
Предпоследняя цифра зачетной книжки. | ||
Л (мкм). | 1,5. | |
б (дБ). | 1,3. | |
б (дБ). | 0,2. | |
Решение.
1. Числовая апертура:
Числовая апертура используется для того, чтобы описать светособирающую способность волокна.
2. Нормированная частота. Другим важным параметром, характеризующим волокно и распространяющийся по нему свет, является нормированная частота, которая является как:
V?2,045 то имеет многомодовый режим.
3. общее число распространяемых мод в световодах может быть определено:
— для ступенчатого профиля Где n — показатель степени изменения профиля показателя преломления. (для ступенчатого волокна n=?, а для градиентного волокна n=2).
Находим:
Так как N?20 при d>>л то в нашем режиме оптическая линия связи используется как многомодовая.
4. Коэффициент затухания. Затухание предопределяет длину регенерационных участков:
— собственные потери и дополнительные потери или же кабельные.
б=1,3+1,2=1,5 дБ.
Задание № 2..
Рассчитать в многомодовом ступенчатом и градиентном ОВ уширение импульса при заданных значениях.
Предпоследняя цифра зачетной книжки. | ||
L (км). | ||
Дn. | 0,4. | |
Последняя цифра зачетной книжки. | ||
N2. | 1,42. | |
Lс.ступ (км). | 5,5. | |
Lс.град (км). | ||
Ступенчатых световодах при многомодовой передаче доминирует модовая дисперсия, достигающая больших значений (20…50 нс/км).
В одномодовых ступенчатых световодах отсутствует модовая дисперсия.
В градиентных световодах происходит выравнивание времени распространения различных мод. Абсолютный предел (3…5 нс/км) так как L? LC.
Задание № 3..
Определить длину регенерационного участка ВОЛС, лимитированную затуханием. ВОЛС построена на основе кабелей разных типов, которые заданы по варианту. Эти кабели работают в 3-м «окне прозрачности», с использованием разных аппаратур. Оценить зависимость длины усилительного участка от изменения потерь на неразъемных соединителях.
Предпоследняя цифра зачетной книжки. | ||
Аппаратуры. | Сопка-2. | |
Тип кабеля. | ОКК-50−01. | |
Энергетический потенциал, дБ. | ||
бс, дБ. | 0,3. | |
Энергетический запас системы, дБ. | ||
Аа (дБ). | ||
Для решения этой задачи используем формулу, где определяем длину регенерационного участка ВОЛС.
Где Э-энергетический потенциал системы передачи, дБ С-энергетический запас системы, дБ Аа-дополнительные потери в пассивных компонентах ВОЛС (на вводе / выводе), дБ бк-коэффициент затухания оптического кабеля, дБ/км бс-потери в неразъемном соединении, дБ.
Lсд — строительная длина оптического кабеля LСД берем равным 7 км.
Задание №4..
Определить, какое дополнительное затухание следует ожидать в кварцевом оптическом волокне, если при изготовлении кабеля ОК-50−2-3−8 возникли дополнительные микроизгибы. Параметры оптического волокна и микроизгибов приведены в таблице.
Д. | 0,003. | |
NH. | ||
yH мм. | 0,025. | |
Затухание является важнейшим параметром оптических кабелей. Затухание обусловлено собственными потерями, так называемыми кабельными. Обусловленные скруткой, а также деформацией и изгибами оптических волокон при наложении покрытий и защитных оболочек в процессе изготовления ок Собственные потери волоконного световода состоят из потерь поглощения б и потерь рассеяния :
Дополнительное затухание, обусловленное кабельными потерями, состоит из суммы, по крайней мере, семи видов парциональных коэффициентов затухания:
Вследствие микроизгиба происходит ограничение апертурного угла излучения, распространяющегося по ОВ, и часть энергии излучается из ОВ. Зависимость приращения затухания от микроизгибов можно определить из выражения Где К3=0,9−1.
А-радиус сердцевины;
b-диаметр оптической оболочки;
Д — относительное значение показателя преломления;
NH — число неоднородностей в виде выпуклостей со средней высотой УН на единицу длины;
Е0 и ЕС — модули Юнга оболочки и сердцевины ОВ;
Е0- Н/м ЕС — 6,2*10 Н/м Решение:
Найденные значения:.
1. Числовая апертура.
NA=0,417.
2. Нормированная частота.
V=54,56, в моем случае V?2,045 то имеет многомодовый режимю.
3. Общее число распространяемых мод в световодах.
4. Коэффициент затухания б.=1,5 дБ.
5 Уширение импульса при заданных значениях.
6. Определил длину регенерационного участка ВОЛС L= км.
7. Дополнительное затухание в следствие дополнительных микроизгибов.
В данной расчетно-графической работе я определил основные параметры ВОЛС; выяснил какова должна быть длина регенерационного участка, величина затухания в следствие дополнительных микроизгибов. Так же так как в моем случае ВОЛС работает в многомодовом режиме, то было необходимо рассчитать общее число мод.
числовой апертура импульс градиент.
1. Бутусов М. М, Верник С. М. Волоконно-оптические системы связи. Москва, 1992.
2. Убайдуллаев Р. Р. Волоконно-оптические сети. ЭКО-ТРЕНДЗ, Москва, 2000.
3. Семенов Н. А. Оптические кабели связи. — М.: радио и связь, 1981.
4. Гроднев И. И., Курбатов Н. Д. Линии связи. — М.: связь, 1980.
5. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. Техносфера, Москва, 2006.
6. Ксенофонтов С. Н., Портнов Э. Л. Направляющие системы электросвязи: Учебное пособие для вузов. М: Горячая линия Телеком, 2004.