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