Оптические системы связи

Контрольная работа - Компьютеры, программирование

Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование

Задание №1.

 

Рассчитать параметры двухслойных ОВ ОК:

1.Числовую апертуру;

2.Нормированную частоту;

.Число мод распространяющихся в ОВ;

.Коэффициент затухания;

 

Исходные данные к расчету

Последняя цифра зачетной книжки1Тип световодаГрадиентныйN1,48N1,42Диаметр сердцевины 2а, мкм62,5Диаметр оболочки 2в, мкм150Предпоследняя цифра зачетной книжки1? (мкм)1,5? (дБ)1,3? (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.

 

. 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>>? то в нашем режиме оптическая линия связи используется как многомодовая

. Коэффициент затухания. Затухание предопределяет длину регенерационных участков:

 

 

- собственные потери и дополнительные потери или же кабельные.

?=1,3+1,2=1,5 дБ

 

Задание №2.

 

Рассчитать в многомодовом ступенчатом и градиентном ОВ уширение импульса при заданных значениях.

 

Предпоследняя цифра зачетной книжки1L(км)2?n0,4Последняя цифра зачетной книжки1N21,42Lс.ступ (км)5,5Lс.град (км)11

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 книжки1АппаратурыСопка-2Тип кабеляОКК-50-01Энергетический потенциал, дБ43?с, дБ0,3Энергетический запас системы, дБ4Аа (дБ)1

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

?к-коэффициент затухания оптического кабеля, дБ/км

?с-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.

 

2?0,003NH100yH мм0,025

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 ? 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;

? - 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:

. Числовая апертура

NA=0,417

. 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 ?.=1,5 дБ

5 Уширение импульса при заданных значениях

6. Определил длину регенерационного участка ВОЛС L= км.

. 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.

 

 

Список литературы

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

.Семенов Н.А. Оптические каб