Контрольная работа по предмету: Физические основы оптической связи (ДВ 1.2), 8 вариант, 5 семестр

Контрольная работа

1. Геометрические параметры оптического волокна

Задача No1
Имеется оптическое волокно со следующими параметрами nс - абсолютный показатель преломления сердцевины волокна, nо - абсолютный показатель преломления оболочки волокна. Определить предельный (критический) угол ( ) падения луча на границу раздела сердцевина - оболочка, числовую апертуру оптического волокна (NA), апертурный угол ( ). Значения nс, nо приведены в таблице 1
Таблица 1 – Исходные данные задачи No1
N 8
nс 1.474
nо 1.454

2. Затухание и дисперсия оптического волокна
Задача 2
Определить уровень мощности и мощность сигнала на входе приемного оптического модуля, а также мощность сигнала на выходе передающего оптического модуля, если работа ВОСП ведется по заданному волокну на расстояние L км, строительная длина кабеля стр, уровень мощности сигнала на передаче равен ps, дБм. Рассчитать дисперсию и длительность оптического импульса на выходе такой ВОСП, если на ее вход подается цифровой поток со скоростью передачи В, с указанной шириной спектра источника излучения ∆λ0,5 Рассчитать максимально возможную скорость передачи цифрового сигнала по такой линии связи.
Таблица 2.1 – Исходные данные

Параметр No варианта
 8
Тип волокна G.653
Длина участка регенерации, км 85
Длина волны λ0, мкм  1,55
Спектральная линия ∆λ0,5, нм 1,2
ps, дБм 4
�стр, км 2,5
В, Гбит/с 9
Nрс 4

3. Источники излучения

Задача 3
Определить пороговый коэффициент усиления ППЛ с РФП, излучающего длину волны λ0, соответствующий значению порогового тока, если коэффициент поглощения активного слоя равен α, показатель преломления активного слоя равен n, а длина резонатора активного слоя равна L.
Рассчитать углы расходимости излучения этого ППЛ, если размеры активной области равны LxWxd.
Определить основные параметры спектра ППЛ с РФП: число мод в спектре, расстояние между соседними модами, ширину спектра моды и добротность основной моды резонатора. Привести спектр ППЛ с РФП.
Таблица 3.1 – Исходные данные к задаче No3
No вар 8
λ0, мкм 1,56
n  3,63
L, мкм 125
W, мкм 40
d, мкм 3
α, 1/см 12
Δ λ0,5, нм 6,5


4. Фотоприемники
Задача 4
Рассчитать квантовую эффективность фотодиода на заданной длине волны λ, если ширина области поглощения W, мкм, а коэффициент поглощения материала соответствует заданной длине волны. Рассчитать чувствительность заданного фотодиода. Определить фототок при данной мощности излучения, падающей в зрачок фотодиода.
Таблица 2 – Данные к задаче 4
No вар 8
ФД p-i-n
материал GaAs
λ, мкм 0,83
W, мкм 40
M 
pin, дБм -17








5. Линейные тракты оптических систем передачи
Задача 5.1
Используя приложения 1 для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.957 и G.691, определить:
по варианту (табл.5.1) предельную дальность передачи по оптическому волокну без промежуточных регенераторов, но с возможным использованием оптических усилителей. Также определить минимальное расстояние между оптическим передатчиком и оптическим приёмником заданного интерфейса для исключения перегрузки приёмника. Рассчитать уровень сигнала на приеме, мощность сигнала на входе приемника и совокупную хроматическую дисперсию при условии, что длина участка равна L, проверить, соответствуют ли полученные значения техническим нормативам.
Таблица 5.1 – Исходные данные к задаче No5.1
Параметр
 No варианта
 8
Интерфейс S-1.1
L, км 18
Строительная длина кабеля, lстр, км 6
Число разъемных соединений 6

Задача 5.2
Для заданного количества оптических каналов в ВОСП-WDM и OSNR (табл.5.2) каждого канала определить минимальный допустимый уровень передачи канального сигнала в интерфейсе MPI-S и максимальный допустимый уровень группового сигнала в интерфейсе MPI-S при использовании на промежуточных станциях Mус – эрбиевых усилителей с усилением G и с коэффициентом шума NF(табл.5.2). Для скоростей передачи цифровых данных в формате NRZ 2,5Гбит/с и 10Гбит/с считать шум спонтанной эмиссии -58дБ и -56дБ соответственно. Определить, превышает ли мощность группового сигнала максимально допустимую мощность в интерфейсе MPI-S.
Таблица 5.2 – Исходные данные к задаче 5.2

Параметр No варианта
 8
Число оптических кана-лов и скорость пере-дачи в каждом, Гбит/с 20
2,5
OSNR, дБ 23,5
Число оптических усилителей Mус 12
Длина одного пролета, км 78
Коэффициент шума усилителя NF, дБ 5

Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Физические основы оптической связи (ДВ 1.2)
Вид работы: Контрольная работа 1
Оценка: Зачет
Дата оценки: 21.10.2019
Гавриленко Ольга Борисовна