Проект внутризоновой волоконно-оптической линии связи между населенными пунктами Кемерово-Киселевск
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
болочки соответственно.
Лучи падающие на торец ОВ вне телесного угла, образуют так называемые пространственные волны, которые являются паразитными, отбирающими энергию волны сердцевины.
В зависимости от числа распространяющихся на рабочей частоте мод ОВ имеют два режима работы: одномодовые и многомодовые. Число мод зависит от соотношения диаметра сердцевины и длины волны. В настоящее время принято при длинах волн равным 0,85 - 1,55 мкм применять 0В с диаметров сердцевины 8 - 10 мкм для одномодовой передачи и с dc =50 мкм - для многомодовой.
Режим работы характеризуется обобщенным параметром V, который расiитывается по следующей формуле.
[1.стр. 48 ф. 3.3.7]
Так как 2,405<V, то это означает что режим многомодовый.
Число передаваемых мод можно определить по формуле
Определим критическую частоту:
[1.стр. 47 ф. 3.3.5]
Определим критическую длину волны:
[1.стр. 47 ф. 3.3.4]
Расiитаем передаточные характеристики кабеля.
Ослабление сигнала в ОВ обусловлено собственными потерями и дополнительными потерями ?к, обусловленными неоднородностями конструктивных параметров, возникающих при деформации и изгибе световодов в процессе наложения покрытий и защитных оболочек при изготовлении кабеля. Коэффициент затухания:? = ?с + ?доп
Собственные потери ?с состоят из трёх составляющих; ослабления за iет поглощения ?п, ослабления за iет наличия в материале ОВ посторонних примесей ?пр(не учитываются при раiете характеристик кабеля в окнах прозрачности), ослабления за iет потерь на рассеяние ?р.
Отсюда ?с = ?п + ?пр + ?р.
Ослабление за iёт поглощения aп линейно растёт iастотой и связано с потерями на диэлектрическую поляризацию. Фактически эти потери обусловлены комплексным характером показателя преломления сердцевины, который связан с tg угла диэлектрических потерь световода.
При современном уровне технологии изготовления ОВ коэффициент преломления очень мал.
[1.стр. 54 ф. 4.2.1]
Потери энергии также существенно возрастают из-за наличия в материале ОВ посторонних примесей таких как гидроксильные группы (ОН), ионы металлов и др. Из-за примесей возникают всплески ослабления на волнах 0,95 и 1,4 мкм. При этом наблюдаются три окна прозрачности световода с малыми ослаблениями в диапазонах волн 0,8-0,9, 1,2-1,3, 1,5-1,6 мкм.
Так как длина волны равна 1,3мкм (второе окно прозрачности) значит aпр можно пренебречь. aпр=0дБ/км.
Рассеяние обусловлено неоднородностями электрических параметров материала ОВ, примесями, размеры которых меньше длины волны, и тепловой флуктуацией показателя преломления.
[1.стр. 55 ф. 4.2.3]
К - постоянная Больцмана, Т - температура перехода стекла в твердую фазу, - коэффициент сжимаемости.
Следовательно кабельные потери:
где,a1- возникает вследствие микро изгибов волокна;
a2- возникает вследствие макро изгибов волокна;
a3- потери в защитной оболочки;
a4- возникает из-за термодинамических воздействий в процессе изготовления кабеля;
a5- при стыковке строительных длин;
В общем случае aдоп составляет около 0,1 1 дБ/км.
Таким образом, суммарное затухание составило:
Дисперсия
В предельном идеализированном варианте по ОВ возможна организация огромного числа каналов на большие расстояния, а фактически полоса передаваемых частот ограничена. Это обусловлено тем, что сигнал на приёмный конец приходит размытым вследствие различия скоростей распространения в световоде отдельных его составляющих. Данное явление носит название дисперсии и оценивается величиной уширения передаваемых импульсов.
Полоса частот
Пропускная способность ОК зависит от типа и свойств 0В (одномодовые или многомодовые, градиентные или ступенчатые), а также от типа излучателя (лазер или светоизлучающий диод).
Сравнивая дисперсионные характеристики различных ОВ, можно отметить, что лучшими данными обладают одномодовые световоды, так как в них отсутствует модовая дисперсия.
В ступенчатых многомодовых 0В, наоборот, наблюдается весьма значительная дисперсия. Разные моды имеют различное время распространения, в результате чего на приёмном конце нарушаются фазовые соотношения составляющих сигнала и сигнал сильно искажается (размывается).
В градиентных ОВ происходит выравнивание времени распространения различных мод, так как лучи распространяются по волнообразным траекториям. При этом лучи распространяющиеся близко к оси ОВ проходят меньший путь, но в среде с большим показателем преломления, а периферийные лучи имеют больший путь, но в среде с меньшим показателем преломления. В результате время распространения различных лучей выравнивается, и они приходят на приёмной конец кабеля практически в одинаковое время. Поэтому искажения передаваемого сигнала в многомодовых градиентных ОВ меньше, чем в ступенчатых. Для работы в диапазоне длины волны от 1,2 до 1,3 мкм наибольшее распространение получили градиентные волокна с параболическим законом изменения профиля показателя преломления.
Причинами дисперсии является некогерентность источников излучения, определяемая хроматической дисперсией. В свою очередь хроматическая дисперсия делится на материальную (возникает в следствии частотной зависимости показателя преломления материала сердцевины) и волноводную (связана iастотной зависимостью продольно
Copyright © 2008-2014 geum.ru рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение