Основы оптической связи (часть 2-я). Вариант №09

Задача 2 (прочтите внимательно условие задачи!)
Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и
максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконнооптической 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
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Тип волокна SF DSF SMFLS
SF DSF True
Wave
LEAF SMFLS
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
pR
ps
АМ
, дБм – уровень по мощности на выходе секции ОВ;
1 10 мВт PR
мВт
0.1pR - 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.
Dпмд
ПМД Lру ,
2
пмд
2
D
Dхр  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

Были ошибки и недоработки,в данной файле все исправлено и отмечено
Контрольная работа 1 24.09.2021 03.10.2021 Зачет Уважаемый, ошибки исправлены, контрольная работа зачтена. Гавриленко Ольга Борисовна