Реферат: Волоконно-оптические линии связи (Контрольная)
Реферат: Волоконно-оптические линии связи (Контрольная)
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
Вариант 16
|
По
предмету: |
Волоконно-оптические
линии связи
|
Фамилия: |
Ерофеева
|
Имя: |
Елена
|
Отчество: |
Геннадьевна
|
Шифр: |
Е971С016
|
Домашний
адрес студента: |
Г.
Ревда, 623270, Свердловской обл., ул. Мира 14, кв. 14
|
|
Дата
отправки контрольной работы: |
15
марта 1999г.
|
Контрольная
работа поступила на ФУПС СибГУТИ-УрКСИ |
«___»__________199__г. |
Методист: |
Дата
рецензии: |
«___»__________199__г. |
Оценка: |
|
|
Подпись
рецензента: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание.
Рассчитать параметры двухслойных оптических волокон оптического
кабеля.
Выбрать в соответствии с вариантом конструкцию
оптического кабеля и нарисовать эскиз поперечного сечения в масштабе 1:10.
Исходные данные взять из табл. 1, 2.
Расчету подлежат:
1)
числовая апертура;
2)
нормированная частота V;
3)
число мод, распространяющихся в
волокне N;
4)
коэффициент затухания a, дБ/км;
5)
уширение импульса t, мкс;
6)
длина регенерационного участка для
системы передачи ИКМ-120 (Fт = 8,5 Мбит/с).
Таблица 1, 2
Наименование параметра
|
Обозначение
|
Ед. изм.
|
Величина
|
Диаметр сердцевины |
2a
|
мкм |
10 |
Диаметр оболочки |
2b
|
мкм |
125 |
Потери на поляризацию |
tgb×1010
|
|
0,8 |
Длина волны |
l
|
мкм |
1,3 |
Коэффициент рассеяния |
Кр
|
мкм4дБ/км
|
1,05 |
Тип световода |
Ступенчатый |
Коэффициент преломления
сердцевины |
n1
|
|
1,5 |
Коэффициент преломления
оболочки |
n2
|
|
1,47 |
Потери в разъемном
соединении |
aрс
|
Дб |
1,3 |
Потери в неразъемном
соединении |
aнс
|
Дб |
0,31 |
Энергетический потенциал
аппаратуры |
Q
|
Дб |
49 |
Строительная длина кабеля |
iсд
|
км |
1 |
Зоновый кабель с числом
волокон |
4 |
Решение.
1.
Числовая апертура определяет условия ввода излечения в
оптическое волокно. Она вычисляется по формуле:
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.
Результаты
расчетов приведены в таблице 3. Все расчеты выполнялись при помощи электронных таблиц
Excel.
2.
Нормированная частота определяется
по формуле:
По
этой величине можно судить о режиме работы оптического волокна. Если V £ 2,045, то в нем распространяется только одна основная
мода HEII. Если V > 2,045, то имеет место
многомодовый режим работы.
3.
Число мод при этом зависит от типа волокна. Для
ступенчатого многомодового световода:
4.
Коэффициент затухания складывается
из затухания поглощения и затухания рассеяния:
5.
Уширение импульсов зависит от типа
световода (ступенчатый, градиентный), а также от режима его работы. В
многомодовом ступенчатом волокне:
6.
Определение длины регенерационного
участка производится из двух условий:
1)
межсимвольной интерференции
2)
допустимого затухания регенерационного
участка
Таблица 3
Наименование параметра
|
Обозначение
|
Ед. изм.
|
Величина
|
Числовая апертура |
NA
|
|
0,298 |
Нормированная частота |
V
|
|
7,209 |
Число мод |
N
|
|
26 |
Коэффициент затухания |
a
|
дБ/км |
0,37 |
Уширение импульса |
t
|
с/км |
9,9×10-8
|
Длина регенерационного
участка |
iр
|
км |
68,8 |
При выборе конструкции кабеля следует учитывать, что
зоновые кабели имеют конструкцию с фигурным сердечником.
Зоновые кабели предназначены для связи областного
центра с районами и городами области. Дальность связи находится как правило в
пределах сотни километров.
Кабель зоновой связи (марка ОЗКГ) содержит 8
градиентных волокон, расположенных в пазах профилированного пластмассового сердечника.
Так как кабель предназначен для непосредственной прокладки в грунт, он имеет
защитный броневой покров из стальных проволок диаметром 1,2 мм. Дистанционное
электропитание регенераторов осуществляется по четырем медным изолированным проводникам,
расположенным в броневом покрове кабеля. Снаружи кабель имеет полиэтиленовую
оболочку.
Изготавливаются также оптические кабели зоновой связи,
в которых цепи дистанционного питания отделены от броневых проволок алюминиевым
экраном и расположены внутри кабеля. Кабель может содержать 4 или 8 волокон.
Как наиболее подходящий выберем кабель марки ОЗКГ-01.
Основные характеристики приведены в таблице 4, 5.
Таблица 4
Марка кабеля
|
Количество волокон
|
a, дБ/км
|
l, мкм
|
iр,
км
|
Система передачи
|
DF, МГц×км
|
ТУ
|
Область применения
|
ОЗКГ-01 |
4-8 |
0,7 |
1,3 |
30 |
ИКМ-120 |
800 |
ТУ-16, 705, 455, 85 |
Зоновые сети |
Таблица 5
Параметр
|
ЗС
|
Размеры
волокна, мкм: |
|
сердечник |
50 |
оболочка |
125 |
покрытие |
500 |
Температурный
диапазон, С° |
-40°до +50° |
Число
волокон |
4…8 |
Длина
волны, мкм |
1,3 |
Коэффициент
затухания, дБ/км |
0,7…1,5 |
Полоса
пропускания, Мгц×км |
500-800 |
Тип
волокна |
Многомодовое |
Система
передачи |
ИКМ-120
ИКМ-480
|
Строительная
длина, м |
2200 |
Регенерационный
участок, км |
30 |
Диаметр
кабеля, мм |
17 |
Масса,
кг/км |
370 |
Допустимое
растягивающее усилие, Н |
3000 |
Радиус
изгиба |
20a |
Стоимость
кабеля, т.р./км |
|
ОК-4 |
7,3 |
ОК-8 |
12,0 |
Разрез оптического кабеля зоновой связи
Список литературы
1.
Гроднев И.И. Волоконно-оптические
линии свзяи. - М. Радио и связь, 1990э
2.
Гроднев И.Ию, Верник С.М. Линии
связи. - М. Радио и связь, 1988.
3.
Методические указания по курсу
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ.
4.
Конспект лекций.
12 Марта 1999 г. _______________Е.Г. Ерофеева
|