Расчет основных параметров оптического кабеля




Контрольная работа по курсу

«Направляющие среды электросвязи»

Расчет основных параметров оптического кабеля

1. Выбор варианта

Контрольное задание составлено в ста вариантах. Номер варианта определяется по двум последним цифрам номера студенческого билета.

 

2.Задание

 

Рассчитать параметры двухслойных оптических волокон оптического кабеля.

Выбрать в соответствии с вариантом конструкцию оптического кабеля, нарисовать эскиз поперечного сечения в масштабе 10:1 и привести полную марку кабеля и характеристики выбранной марки кабеля.

Исходные данные взять в таблицах 1 и 2. Расчету подлежат: числовая апертура; нормированная частота V; число мод, распространяющихся в волокне N; коэффициент затухания α, дБ/км; уширение импульса τ, с; длина регенерационного участка для систем передачи SDH и PDH, км.

Рассчитать составляющие собственного затухания оптического волокна и построить графики частотных зависимостей αп = f(λ) и αр = f(λ).

Рассчитать и построить графики зависимостей составляющих хроматической дисперсии и результирующего значения дисперсии на длинах волн λ1, λ2, λ3. (должны быть построены следующие графики τмат=f (λ), τвв=f (λ), τпр=f (λ), τрез=f (λ))

Длина волны λ1 является основной, и расчет всех параметров подлежит производить именно на этой частоте. Остальные две длины волны λ2 и λ3 необходимы для построения требуемых зависимостей (для расчета затухания и дисперсии).

При расчете длины регенерационного участка привести характеристики заданного в исходных данных оптического интерфейса (для соответствующих вариантов). Необходимые для расчетов параметры взять из параметров выбранного кабеля.

Проанализировать полученные зависимости и сделать соответствующиевыводы.

Рассмотреть вопрос индивидуального задания в соответствии с вариантом. Вариант выбирается согласно порядкового номера в списке группы.

 

Таблица 1

Исходные данные Предпоследняя цифра студ. билета
I
Диаметр сердцевины 2a, мкм 62.5 9,5 62.5
Диаметр оболочки 2 b , мкм
Потери на поляризацию, tgδ 1*10-10 0.5*10-12 0.8*10-12 1.5*10-10 1.3*10-11 1.1*10-12 2*10-11 1.8*10-12 1.4*10-12 0.7*10-10
Длина волны λ1, мкм 0,85 1,3 1,55 0,85 1,3 1,55 0,85 1,3 1,55 1,3
Тип световода СОВ СОВ СОВ СОВ ГОВ СОВ ГОВ СОВ СОВ ГОВ
Коэффициент преломления оболочки, n2 1,46 1,480 1,447 1,48 1,49 1,456 1,47 1,481 1,485 1,46
Относительная разность показателей преломления, ∆ 0,01 0,002 0,001 0,02 0,01 0,003 0,03 0,001 0,015 0,1
Широкополосность системы передачи В, выраженная через скорости соответствующих потоков, Мбит/с, или тип оптического интерфейса   Е2   S-1.1     L-4.2   Е2   Е3   U-16.2   Е1   L-1.1 V-4.2 Е3
Длина волны λ2, мкм 1,31 0,8 0,87 1,34 0,82 0,85 1,32 0,9 0,85 0,89
Длина волны λ3, мкм 1,56 1,53 1,33 1,55 1,57 1,36 1,5 1,55 1,33 1,51
Уровень излучаемой мощности максимальный Pmaxпер,дБм -10 - - -10 -8 - -10 - -
Уровень излучаемой мощности минимальный Pminпер,дБм   -20   -   -   -20   -15   -   -20   -   -   -5
Уровень чувствительности, не более, дБм   -40     -   -   -40   -28   -   -39   - - -29
Уровень перегрузки приемника, не менее, дБм   -15   -   -   -15   -8   -   -13   -   -   -5

 

  Таблица 2
Исходные данные Последняя цифра номера студ. билета
I
Потери в разъемном соединении 0,8 0,3 0,5 0,6 1,0 0,4 0,9 0,2 0,5 0,7
Потери в неразъемном соединении 0,02 0,05 0,05 0,02 0,03 0,04 0,01 0,09 0,09 0,02
Системный запас ВОСП по кабелю М, дБ 1.5 1.5 5.5 3.5

 

 

3. Указания к выполнению контрольной работы

1) Для выполнения задания необходимо изучить материал, рекомендованный программой.

Числовая апертура определяет условия ввода излучения в оптическое волокно. Она вычисляется по формуле

(1)

 

Увеличение NA повышает эффективность ввода лазерного излучения в волокно. Но с другой стороны это связано с увеличением диаметра сердцевины и возрастанием модовой дисперсии. Обычно величина NA=0,15÷0,25. Нормированная частота определяется по формуле

(2)

По этой величине можно судить о режиме работы оптического волокна, Если V≤2,405, то в нем распространяется только одна основная мода НЕ11. Если V> 2,405, то имеет место многомодовый режим работы. Число мод при этом зависит от типа волокна. Для ступенчатого многомодовогосветовода

, (3)

 

а для градиентного световода с параболическим профилем преломления их число в 2 раза меньше, т.е.

(4)

Коэффициент затухания складывается из затухания поглощения и затухания рассеяния

, (5)

, дБ/км (6)

, дБ/км (7)

Уширение импульсов зависит от типа световода (ступенчатый, градиентный), а также от режима его работы.

. (8)

 

В одномодовыхсветоводахмодовая дисперсия отсутствует, т.е. .

В многомодовых ступенчатых световодах

, (9)

а в многомодовых градиентных световодах

. (10)

Хроматическая дисперсия состоит из трех составляющих: материальной, волноводной и профильной.

(11)

(12)

(13)

, с/км. (14)

Определение длины регенерационного участка

1) по затуханию

(15)

(16)

 

Аmax = Р пер.мин. – Р чувств.пр., дБ;

Аmin = Р пер.макс. – Р перегр. пр., дБ.

 

2) по широкополосности

 

(17)

 

По результатам расчетов должно выполняться условие Lв >Lαмах.

 

Если условие выполняется, то система передачи и кабель выбраны верно, и будет обеспечиваться требуемый запас по широкополосности.

Если условие не выполняется, то указать мероприятия, чтобы обеспечивался запас по широкополосности.

 

2) Для расчета длины РУ в качестве параметров затухания и дисперсии взять либо рассчитанные значения, либо их значения из характеристик кабеля.

3) При выборе типа кабеля руководствоваться заданным типом оптического волокна и длиной волны.

 





©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Обратная связь

ТОП 5 активных страниц!