Моделі і методика побудови волоконно-оптичної системи передачі даних
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
»інії, що дорівнює 1 км. Чим менше мод розповсюджується у ВС, тим менше міжмодова дисперсія.
Межа одномодового режиму ВС визначається
,
де а радіус ВС, довжина хвилі оптичної носійної. Кількість хвиль, які розповсюджується у багатомодовому східчастому ВС дорівнює , а в градієнтному .
З одержаних розрахунків довжини регенераційної дільниці та вибирається менше значення.
Розрахунок швидкодії системи
Швидкодія системи визначається інерційністю електронних компонентів та розширенням імпульсів в оптичному кабелі. Швидкодія системи (нс) дорівнює.
де В швидкодія випромінювача (або передавального модуля), нс, визначається тривалістю переднього фронту імпульсу; ФД швидкодія фотодетектора.
Тривалість фронту імпульсу ПОМ В визначається інерційністю джерела випромінювання та елементів схеми його накачування. Приблизно В дорівнює
,
де fmax максимальна частота модуляції джерела випромінювання.
Швидкодія фотодетектора приблизно дорівнює
,
де fгр гранична частота модуляції випромінювання, що приймається фотодетектором.
Швидкодія системи не повинна перевищувати припустимого значення, що визначається видом сигналу (табл. 3).
Таблиця 3 Припустима швидкодія ВОСП
Вид сигналу Швидкодія системиЦифровий сигнал без повернення до нуля 0,7/ВЦифровий сигнал з поверненням до нуля 0,35/В
Примітка: В швидкість передачі, біт/с.
ДОДАТОК А
Одиниці вимірювання та фізичні константи
Таблиця A.1 Одиниці вимірювання
ОдиницяСимволПараметрОдиницяСимволПараметрМетр мДовжинаАмперAСтрумКілограм кгМасаГрадус КельвінаКТемператураСекунда сЧасГрадус ЦельсіяСТемператураКулон КлЗарядФарадаФЄмністьДжоуль ДжЕнергіяОмОмОпірВат ВтПотужністьВольтВНапругаГерц ГцЧастотаНьютонНСила
Таблиця A.2 Фізичні константи
НазваЗначенняСимволШвидкість світла
Постійна Планка
Заряд електрона
Постійна Больцмана3 108 м/с
6,626 10-34 Дж с
-1,6 10-19 Кл
1,38 10-23 Дж / Кс
h
-q
k
Таблиця A.3 Префікси
Префікс Символ СтупіньПрефікс Символ Ступінь ТераТ1012 Мілім10-3ГігаГ109 Мікромк10-6МегаМ106 Нанон10-9КілоК103 Пікоп10-12Санті С102 Фемто ф10-15
ДОДАТОК Б
ПАСИВНІ ЕЛЕМЕНТИ ВОСП
Таблиця Б.1 Рекомендації ITU відносно оптичних кабелів
НайменуванняРекомендаціяG.651G.652G.653G.654Тип волокнаБагатомодове, градієнтнеОдномодовеОдномодове, зі зміщенням дисперсіїОдномодове (з загасанням, мінімізованим на довжину хвилі 1550 нм)Діапазон довжин хвиль оптичної носійної ?, нм850 або 13001300 або 15501550 або 13001550Характеристики волоконДіаметр серцевини, мкм506%---Діаметр модової плями, мкм-(9…10)10%(7…8,3) 10%?10,5 10%Діаметр оболонки1252,452,452,452,4%Похибка концентрич-ності6%до 1 мкмдо 1 мкмдо 1 мкмНекруглість серцевини6%---Некруглість оболонки2%2%2%2%Числова апертура0,18…0,24---Коефіцієнт загасання для довжин хвиль, дБ/км850 нмменше 4---1300 нмменше 2менше 1,0менше 1,0-1550 нм-менше 0,5менше 0,5вивчаєтьсяПитома хроматична дисперсія для довжин хвиль, пс/нм•км850 нмменше 120---1300 нмменше 63,5; 6вивчається-1550 нм-203,520
а)
б)
Рисунок Б.1 а) спектральна характеристика загасання кварцового ВС; б) спектральна залежність питомих дисперсій: 1 матеріальної; 2 хвилеводної
Таблиця Б.3 Параметри розємних оптичних зєднувачів
Тип зєднувачаТип ОВ, матеріал штекераВнесені витрати, дБЗворотні втрати, дБКількість зєднань розєднаньРС / РСОМ / БМ0,3401000
ST
БМКераміка0,3401000Неірж. сталь0,6-1000Пластик 0,7250SCОМ / БМ0,3401000VICОМ0,335500(FDDI)БМ0,538500 СПЛАЙСОМ / БМ0,240-
Примітка: ОМ і БМ одномодове та багатомодове ОВ відповідно. Сплайс нерозємний механічний зєднувач.
Таблиця Б.4 Показники заломлення деяких середовищ
СередовищеПоказник заломленняПовітря1Кварц1,4 ... 1,5Германій4,09Арсенід галію3,65Кремній3,46
ДОДАТОК В
Оптоелектронні елементи ВОСП
Таблиця В.1 Типові параметри напівпровідникових джерел випромінювання
ПараметрСвітловодЛазерний діодОдночастотний ЛДШирина спектра, ??, нм
Час наростання, ?н, нс
Смуга модуляції, МГц
Ресурс роботи, год
Чутливість до температури20 ... 100
2 ... 250
< 300
105
Низька1 ... 5
0,1 ... 1
2000
104 ... 105
Висока< 0,2
0,05 ... 1
6000
104 ... 105
Висока
Таблиця В.2 Типові параметри напівпровідникових фотодіодів
МатеріалСтруктура?н, мсОбласть спектральної чутливості, нмSI, A/BтIТ, нАМКремнійp i n 0,50,3 ... 1,10,511Германійp i n 0,10,5 ... 1,80,72001InGaAsp i n 0,30,9 ... 1,70,6101Кремній
Германій
InGaAsЛФД
ЛФД
ЛФД0,5
1,0
0,250,4 ... 1,0
1,0 ... 1,6
1,0 ... 1,775
35
1215
700
100150
50
20Примітка: ?н час зростання переднього фронту імпульсу; SI струмова чутливість; IТ темновий струм; М коефіцієнт лавинного множення.
ДОДАТОК Г
ВОЛОКОННО-ОПТИЧНІ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ
Таблиця Г.1 Параметри цифрових систем РDН
Системи позначення рівняКількість еквівалентних каналів ТЧІєрархічна
швидкість передачі N біт/сКод електричного стикуЕ130 (32)2,048HDB3Е2120(128)8,448HDB3Е348034,368HDB3Е41920139,264CMI
Таблиця Г.2 Параметри цифрових систем SDH
Позначення рівня системи передачіКількість еквівалентних каналів ТЧІєрархічна
швидкість передачі N біт/сЛінійний
кодSTM 1
STM 4
STM 161890
7680
36720155,520
622,080
2488,320CMI для електричного стику, NRZ для оптичного стикуSTM N1890 N155,520 N
ДОДАТОК Д
УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ
Оптичне волокно або одномодови