300

Основы оптической связи (часть 2-я). Контрольная работа. Вариант №01

ID: 218485
Дата закачки: 29 Мая 2021
Продавец: Александр (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Контрольная
Форматы файлов: Word&Deed
Сдано в учебном заведении: ДО СИБГУТИ

Описание:
Программа дисциплины «Основы оптической связи, Часть 2», контрольное задание
Программа дисциплины
Введение. Общая структура оптической системы передачи
1. Основы физической и квантовой оптики
2. Физические среды оптической связи и их характеристики
3. Пассивные устройства в оптической схемотехнике
4. Модули передачи оптических сигналов
5. Модули приёма оптических сигналов
6. Оптические усилители и регенераторы оптических сигналов
7. Линейные тракты оптических систем передачи
8. Примеры построения оптических систем передачи
Приложения. Характеристики оптических интерфейсов
3
Введение
Предлагаемые материалы предназначены для студентов, изучающих дисциплину "Основы оптической связи. Часть 2". В эту часть включены: программа дисциплины; контрольные задания и методические указания по всем разделам дисциплины.
Студентам рекомендуется внимательно познакомиться с программой, ответить письменно на контрольные вопросы, используя конспект лекций и указанную литературу, решить задачи по индивидуальным вариантам (цифрам пароля или номера студенческого билета) и обязательно сделать выводы.
На вопросы, приведенные в отдельных разделах, следует отвечать кратко, по существу. При решении контрольных задач следует сопровождать расчеты краткими пояснениями, выводами и оценками. Кроме того, все решения должны четко обозначаться соответствующими единицами измерений. Например, частота – Гц, расстояние – м или км, потери мощности – дБ, уровень мощности - дБм, дисперсия одномодового волокна – пс/(нмкм), дисперсия поляризованной моды пс/√км, полоса пропускания оптического волокна, нормированная по длине линии – МГцкм, длина волны излучения – мкм или нм и т.д.
При ответе на вопросы и решении контрольных задач рекомендуется использовать графические пояснения. Рисунки следует оформлять согласно существующим стандартам. Для ответа на вопросы и решения конкретных задач можно использовать конспект лекций и рекомендованные учебные издания. Также рекомендуется использовать периодические научно-технические издания (журналы "Электросвязь", "Вестник связи", "Технологии и средства связи", «Фотон-Экспресс» и другие) и издания, которые могут выйти в печати после опубликования этих учебных материалов.
4
1. Основы физической и квантовой оптики
Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
1. Почему применяют диапазона волн 0,4 - 1,8мкм в технике оптической связи?
2. Объяснить связь энергии фотона и длины волны излучения.
3. Объяснить законы, являющиеся основой геометрической оптики.
4. В чём физический смысл показателя преломления?
5. Почему поляризуются электромагнитные волны?
6. Что является результатом интерференции волн?
7. Перечислить оптические приборы техники связи, которые строятся на основе интерференции.
8. Как устроена дифракционная решетка?
9. В чём смысл условия Брэгга-Вульфа?
10. Объяснить смысл «запрещённой зоны» полупроводниковых материалов.
11. Для чего предназначено соединение GaAs в технике ВОСП?
12. Что служит признаком отличая прямозонных и непрямозонных материалов?
13. Что возможно в p-n переходах оптических приборов при прямом и обратном смещении?
14. Какое устройство в ВОСП имеет отражательные дифракционные решетки?
15. Какие компоненты входят в состав ВОСП?
16. Для чего нужен оптический конвертор ВОСП?
5
2. Физические среды оптической связи и их характеристики
Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
1. Привести определение волоконно-оптической системой передачи.
2. Указать диапазон электромагнитных волн (частот) для применение в оптических системах передачи.
3. Что относится к передаточным характеристикам волоконных световодов?
4. Назвать материалы для изготовления волоконных световодов.
5. В чём измеряют потери оптической мощности в стекловолокне?
6. В чём отличие характеристик волоконных световодов стандарта G.652 с различными буквенными индексами (A,B,C, D)?
7. Определить полосу частот рабочего диапазона S для SMF улучшенного типа.
8. Почему образуется дисперсия в оптическом волокне?
9. Чем отличаются конструкции и характеристики волокон SMF, NZDSF и DCF?
10. Почему возможны разные виды дисперсии в волоконных световодах?
11. Что такое ПМД?
12. Как влияет ПМД на скорости и дальности передачи в оптических линиях?
13. Почему появляются нелинейные оптические эффекты в стекловолокне?
14. Чем вызваны потери оптической энергии в атмосфере Земли?
15. Назвать основные конструкции оптических кабелей.

Задача 2 (прочтите внимательно условие задачи!)
Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе с длиной секции L (км), километрическим затуханием  (дБ/км) на длине волны излучения передатчика 0 (мкм), ширине спектра излучения 0,5 (нм) на уровне половины максимальной мощности излучения. Данные для задачи приведены в табл.2.1 и 2.2. Определить мощность оптического излучения в волокне на выходе секции, если на входе подключен оптический генератор с уровнем мощности +10дБм на заданной длине волны λ0. Составить схему измерения этой мощности оптическим тестером.
6
Табл. 2.1. Длина оптической секции
Параметр
Предпоследняя цифра пароля
Длина оптической секции, км
42
96
60
107
67
85
74
54
109
89
Уровень оптической мощности на передаче pS, дБм
0
10
8
15
9
11
13
5
16
11
Табл. 2.2. Характеристики волокон
Параметр
Последняя цифра пароля
Тип волокна
SF
DSF
SMF-LS
SF
DSF
True Wave
LEAF
SMF-LS
True Wave
LEAF
Коэфф. Затухания,
α, дБ/км
0,36
0,27
0,25
0,26
0,29
0,28
0,23
0,22
0,21
0,2
Лина волны,
λ0, нм
1,305
1,524
1,52
1,55
1,3
1,56
1,54
1,58
1,55
1,59
Спектральная линия, Δλ0,5, нм
0,05
0,02
0,15
0,1
0,13
0,2
0,3
0,4
0,5
0,8
Коэфф. Хроматич. дисперсии, ϭХр, пс/(нм×км)
3.0
-2,7
14,2
18,5
-4,2
3,5
8,6
12,7
10,3
15,6
Затухание на разъёмных соединениях, lrs , дБ
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
SF, Standard Fiber – стандартное одномодовое ступенчатое волокно, коэффициент ПМД σпмд=0,5 пс/√км;
DSF, Dispersion-Shifted (single mode) Fiber – волокно одномодовое со смещенной дисперсией, коэффициент ПМД σпмд=0,1 пс/√км;
SMF-LS, Single Mode Fiber-LS – одномодовое оптическое волокно со смещенной ненулевой дисперсией (Corning), коэффициент ПМД σпмд=0,05 пс/√км;
True Wave, "Истинная волна" – одномодовое оптическое волокно со смещенной ненулевой дисперсией (Lucent Technologies) [8], коэффициент ПМД σпмд= 0,1 пс/√км;
7
LEAF – одномодовое оптическое волокно со смещенной ненулевой
дисперсией (Corning), коэффициент ПМД σпмд= 0,01 пс/√км.
Методические указания к задаче 2
1) Для решения задачи 1 необходимо внимательно изучить конспект лекций
(раздел 2) характеристики кварцевых оптических волокон.
2) Рекомендуется следующий порядок выполнения задания 2:
- определить максимальное затухание секции длиной L,
- определить совокупную дисперсию секции с учетом ширины спектра
излучения,
- определить полосу пропускания оптической линии,
- определить максимальную скорость передачи двоичных импульсов через
оптическую линию.
3) Результирующее максимальное затухание секции находится из
соотношения:
A М =   L + ls  Ns +lrs×Nrs, [дБ], (2.1)
где ls – потери мощности оптического сигнала на стыке волокон
строительных длин кабеля (ls = 0,05 дБ); Ns – число стыков, определяемое: Ns
= Е [(L/Ls)–1] (целое число), Ls = 5 км (для всех вариантов), lrs – потери
оптической мощности на разъёмном соединении, Nrs – число разъёмных
соединений (для всех вариантов 4).
4) Результирующая хроматическая дисперсия секции находится из
соотношения:
2
0,5 L
D хр
хр
 
 , [c] (2.2)
5) Полоса пропускания оптической линии определяется из соотношения:
хр
ов D
F
0,187
  , [Гц] (2.3)
6) Максимальная скорость передачи двоичных оптических импульсов
зависит от  FОВ и их формы, которую принято считать прямоугольной или
гауссовской:
ВП = 1,01  FОВ, [бит/с], (2.4)
ВГ = 1,34  FОВ, [бит/с]. (2.5)
Для всех вариантов считать форму импульса гауссовской.
7) Для вычисления мощности на выходе волокна секции необходимо из
уровня мощности на входе волокна секции вычесть затухание всей секции
АМ и полученное значение перевести в мощность, используя понятие
«абсолютный уровень по мощности».
8
R s М p  p  А , дБм – уровень по мощности на выходе секции ОВ;
1 10 мВт 0.1   pR 
R P мВт - мощность на выходе секции.
8) Рассчитать значение ПМД. Определить в процентном соотношении вклад
ПМД в совокупную дисперсию (7.14, 7.15 в конспекте) при ширине
спектральной линии передатчика 1нм.
пмд ру D L ПМД   ,
2
пмд
2
хр D  D  D  .
Схему составить с применением стандартных обозначений.
При обозначении коэффициентов дисперсии (хроматической и ПМД) в
различной литературе могут использоваться различные значки, например:
ϭХр , σПМД и Хр ПМД  , , но при этом сохраняется одинаковый смысл.
Привести письменно выводы и оценки по результатам расчетов и схему
измерения.
3. Пассивные устройства в оптической схемотехнике
Изучите конспект, учебную литературу и ответьте кратко письменно
на следующие вопросы:
1. Что соединяют оптические розетки?
2. Чем отличаются оптические аттенюаторы?
3. Какие устройства входят в состав оптического кросса?
4. Что разделяют оптические разветвители?
5. Что изолирует оптический изолятор?
6. Что объединяют и разделяют оптические мультиплексоры и
демультиплексоры?
7. Где применяется компенсатор дисперсии?
8. Как можно изменить маршрут световой волны?
9. Определите назначение OADM.
9
4. Модули передачи оптических сигналов
4.1. Источники оптического излучения
Изучите конспект, учебную литературу и ответьте кратко письменно на следующие вопросы:
1. Что различного в конструкции и характеристиках торцевого и поверхностного светодиодов для оптической связи?
2. Перечислить конструкции лазеров для передатчиков техники оптической связи.
3. Представить резонатор Фабри – Перо и его характеристики.
4. Назвать способы достижения одномодового режима генерации в лазерах.
5. Как поддерживается температурный режим работы лазера?
6. Как перестроить длину волны излучения одномодового лазера?
7. Привести и сравнить диаграмму направленности излучения светодиода и лазера.
8. Какими приборами подключаются светодиоды и лазеры к волоконным световодам?
Задача 4.1
Определить характеристики одномодового лазера с распределенной обратной связью (DFB).
Определить частоту и длину волны генерируемой моды в одномодовом лазере DFB для известных значений дифракционной решетки m и длины лазера L. Изобразить конструкцию лазера DFB. Исходные данные приведены в табл. 4.1-4.2.
Табл. 4.1 - Лазер DFB, длина решетки
Параметр
лазера DFB
Предпоследняя цифра пароля
Длина решетки резонатора, L, мкм
145
175
195
215
225
325
355
365
395
425

Комментарии: Контрольная работа 1 20.05.2021 27.05.2021 Зачет Уважаемый Александр Александрович, Контрольная работа зачтена. С уважением, Гавриленко Ольга Борисовна

Размер файла: 609,5 Кбайт
Фаил: (.rar)
-------------------
Обратите внимание, что преподаватели часто переставляют варианты и меняют исходные данные!
Если вы хотите, чтобы работа точно соответствовала, смотрите исходные данные. Если их нет, обратитесь к продавцу или к нам в тех. поддержку.
Имейте ввиду, что согласно гарантии возврата средств, мы не возвращаем деньги если вариант окажется не тот.
-------------------

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

    Скачано: 13         Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

СИНЕРГИЯ Цифровая экономика Тест 6, 7, 8, итоговый Тест 100 баллов 2023 год
СИНЕРГИЯ Цифровая экономика 3 семестр 2023 год Тест 82 балла 2023 год
Курсовая работа по дисциплине: Транспортные сети. Вариант 04
Гибкие оптические сети (часть 1-я). Вариант №3
Контрольная работа по дисциплине: Основы оптической связи. Вариант №1
Курсовая и Лабораторные работы 1-3 по дисциплине: Системы с распределенными параметрами в телекоммуникациях. Вариант №1
Курсовая работа по дисциплине: Оптические мультисервисные сети. Вариант №5 ДР**
Ещё искать по базе с такими же ключевыми словами.