Расчет параметров ОК

Рассеяние обусловлено неоднородностями электрических параметров материала ОВ, примесями, размеры которых меньше длины волны, и тепловой флуктуацией показателя преломления.

aр = (4,34*8*pi3 (

n

1

2

-1)

к*

Т*c*103)/3*l4 = (4,34*8*3,143*(1,4772-1)*1,28*10-23*8,1*10-11*103)/3*1,55*10-6 = 0,114 дБ/км

где к- постоянная Больцмана.

Т - температура перехода стекла в твердую фазу.

c - коэффициент сжимаемости.

Кабельные потери, главным образом обусловлены следующими факторами:

. Дополнительное затухание, возникающее вследствие микроизгибов ОВ (при изготовлении ОК).

1. Дополнительное затухание, возникающее вследствие макроизгибов ОВ (при уложении ОВ в ОК).

3.Дополнительное затухание за счет потерь в защитной оболочке.

.Дополнительное затухание, возникающее вследствие термодинамических воздействий (при изготовлении ОК).

.Дополнительное затухание, возникающее при монтаже строительных длин.

aк принимаем равным 0,1 дБ/км

Таким образом, суммарное затухание составило :

a = 0,13 + 0 + 0.114 + 0,1 = 0,344 дБ/км

Дисперсия и пропускная способность ОВ.

Полоса частот DF, пропускаемая ОВ, определяет объем информации, который можно с заданным качеством передать по ОК. Теоретически по ОВ можно организовать огромное число каналов на большие расстояния, а практически DF ограничена. Это обусловлено тем, что сигнал на другой конец приходит искаженным (импульс размывается, уширяется) вследствие различия фаз его составляющих. Данное явление оценивают величиной уширения передаваемых импульсов.

В многомодовых ОВ (МОВ) уширение импульса происходит в основном из-за модовой дисперсии и определяется как разность времени задержки в конце ОВ высшей и низшей из распространяющихся мод, прошедших по ОВ расстояние за самое большое и самое малое время соответственно. В геометрической интерпретации соответствующие этим модам лучи идут под разными углами к оси ОВ и проходят разные по длине расстояния.

В градиентных ОВ происходит выравнивание времени распространения различных мод за счет специально подобранного профиля показателя преломления: уменьшается от центра к периферии по параболическому закону. Это вызывает рефракцию - искривление траектории луча к осевой линии, что обуславливает волнообразный характер распространения лучей вдоль ОВ по винтовой линии. ГОВ подобно среде с распределенным линзовым эффектом, в которой световой пучок подвергается непрерывной подфокусировке.

Кроме модовой дисперсии в ОВ существует еще хроматическая (частотная) дисперсия (материальная, волноводная и профильная). Помимо ОВ в общее уширение импульса вносят свой вклад оптический излучатель (лазер, светодиод) и фотоприемник (фотодиод).

Причинами дисперсии является некогерентность источников излучения, определяемое хроматической дисперсией. В свою очередь хроматическая дисперсия делится на материальную (возникает вследствие частотной зависимости показателя преломления материала сердцевины) и волноводную (связана с частотной зависимостью продольного коэффициента ). Еще одной причиной дисперсии является наличие большого числа мод.

t = (tмод2+(tмат+tв)2)0,5

Для одномодового волокна tмод = 0.

Материальная и волноводная составляющие дисперсии расчитываются следующим образом :

tмат = Dl*М(l).

Для l=1,55 мкм М(l)= -18 пс/(км*нм)

tв = Dl*В(l).

Для l=1,55 мкм В(l)= 12 пс/(км*нм)

Ширина спектра излучения лазерного источника Dl = 0,2…2 нм

Примем Dl = 1 нм.

Получим :

tрез = (1*(-18+12)2)0,5 = 6 пс/км

Пропускная способность ОВ :

DF = 0,44/tрез = 0,44/6*10-12 = 7,33*1010 Гц×км.

Чем больше дисперсия и уширение импульса, тем меньше частотный диапазон использования ОВ.

Читайте также

Поверка электронного вольтметра В7-26 по напряжению постоянного тока
Считается, что первый вольтметр изобрел М. Фарадей, причем в 1830 году, ещё за год до того, как он же открыл явление электромагнитной индукции, на котором основано действие целого класса ...

Проектирование системы управления вентильным преобразователем
Вентильные преобразователи широко применяются для преобразования энергии, вырабатываемой и передаваемой в виде переменного напряжения промышленной частоты 50Гц в электрическую энергию др ...

Проектирование дискретного устройства
На современном этапе развития транспорта наблюдается бурный рост темпов и объемов перевозок, особенно на железнодорожном транспорте в силу высокой скорости и невысокой стоимости грузопер ...