Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
µ предназначено для повышения механической надёжности волокон и уменьшения взаимных влияний между ними при плотной укладке в кабель. Чем больше толщина оболочки оптического волокна, тем меньше дополнительные потери в защитном покрытии. С другой стороны, увеличение толщины оболочки приводит к ухудшению гибкости волокна и увеличению его стоимости. Поэтому у многомодовых оптических волокон толщина оболочки выбирается в 1,5 - 2 раза больше, а у одномодовых волокон - в 10 и более раз больше радиуса сердцевины.
При строительстве и эксплуатации волоконно-оптических систем передачи возможно появление так называемых эксплуатационных потерь. Прежде всего, эти потери связаны с изгибами, которые неизбежно возникают при прокладке кабеля. Другая причина - постепенное ухудшение параметров передачи оптических волокон. Потери на изгибах обусловлены преобразованием направляемых мод в моды излучения. Они резко возрастают с уменьшением радиуса изгиба до критического значения. Основной причиной ухудшения параметров передачи оптических волокон является влага, проникающая в кабель. Под воздействием влаги происходит помутнение стекла и образование микротрещин.
4.2 Дисперсия сигнала в оптических волокнах
При прохождении импульсных сигналов по оптическим волокнам изменяется не только амплитуда, но и их форма - импульсы уширяются. Это явление называется дисперсией. Дисперсия ограничивает максимальную скорость передачи сигналов по волокнам.
Дисперсия в общем случае определяется двумя факторами:
различием фазовых скоростей направляемых мод на фиксированной длине волны источника излучения;
зависимостью фазовой скорости каждой направляемой моды от длины волны, т.е. нелинейной зависимостью коэффициента фазы .
Различие фазовых скоростей направляемых мод на фиксированной длине волны приводит к тому, что время прохождения этих мод не одинаково. В результате образуемый ими импульс уширяется, причём величина уширения равна разности времени распространения самой медленной и самой быстрой мод. Это явление называется межмодовой дисперсией.
Зависимость фазовой скорости каждой направляемой моды от длины волны источника излучения, т. е. Нелинейная зависимость коэффициента фазы , приводит к различной временной задержке частотных составляющих моды, а, следовательно, к уширению сигнала, образованного модами. Это явление называется хроматической (частотной) дисперсией. Чем шире спектр излучения источника , тем больше хроматическая дисперсия. Нелинейная зависимости обусловлена как направляющими свойствами оптического волокна, так и зависимостью показателя преломления сердцевины и оболочки волокна от длины волны . В связи с этим хроматическая дисперсия складывается из внутримодовой (волноводной) дисперсии и дисперсии материала.
В многоводных ступенчатых оптических волокнах межмодовая дисперсия обычно на порядок и более превышает материальную, и уширение импульсов практически определяется межмодовой дисперсией. В градиентных волокнах соотношение между этими величинами зависит от величины спектра излучения источника . Расчёты показывают, что дисперсию материала необходимо учитывать только при использовании светодиодов.
Уширение передаваемых импульсов в одномодовых волокнах обусловлено хроматической дисперсией основной моды. С увеличением длины волны дисперсия материала быстро убывает, проходя через нуль вблизи , в то время как внутримодовая дисперсия меняется незначительно. В диапазоне длин волн преобладает дисперсия материала, а при необходимо учитывать и внутримодовую дисперсию. Подбирая параметры одномодового волокна и длину волны излучения , можно скомпенсировать положительную внутримодовую дисперсию отрицательной дисперсией материала, т. е. получить нулевое значение хроматической дисперсии. В частности можно довести длину волны до 1,55 - 1,6 мкм, где происходит компенсация дисперсии и потери минимальны.
Однако на длинах волн, где хроматическая дисперсия равна нулю, уширение импульсов всё равно происходит из-за двойного лучепреломления. В одномодовом режиме в оптическом волокне распространяются две основные моды, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны. В идеальном случае фазовые скорости этих мод одинаковы. В реальном волокне не эллиптичность сердцевины и анизотропия показателя преломления, вызванная механическими усилиями, приводят к различию скоростей мод и уширению импульсов. Это уширение импульсов называют также модовой поляризационной дисперсией.
4.3 Расчет длины участка регенерации
Максимальная длина регенерационного участка (или максимальная длина линейного тракта без регенераторов) цифровой ВОСП Lp ограничивается затуханием и дисперсией импульсных сигналов. Определить Lp по этим двум критериям и в качестве окончательного результата выберем меньшее из полученных значений.
Для определения длины РУ составляем структурную схему регенерационного участка (рисунок 6).
РСРС
Рис. 4.1 - Структурная схема РУ
РС - оптический соединитель разъемный (их число на РУ равно 2)
ПОМ,ПРОМ - приемо-передающий оптический модуль, преобразующий оптический сигнал в электрический, восстанавливающий параметры последнего и преобразующий его в оптический.
НС - оптический соединитель неразъемный, число которых на единицу меньше числа строительных длин ОК, составляющих РУ.
Т.к. укладка кабеля осуществляет