Контрольная работа по дисциплине: Физические основы оптической связи. Вариант 3

Задача №1
Имеется оптическое волокно со следующими параметрами nс – абсолютный показатель преломления сердцевины волокна, nо – абсолютный показатель преломления оболочки волокна. Определить предельный (критический) угол (Фп) падения луча на границу раздела сердцевина – оболочка, числовую апертуру оптического волокна (NA), апертурный угол (Yп). Значения nс, nо приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные к задаче №1
№ варианта: 3
nс: 1.486
nо: 1.464


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 lстр, 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 dl0,5. Рассчитать максимально возможную скорость передачи цифрового сигнала по такой линии связи.

Таблица 2.1 – Исходные данные к задаче №2
№ варианта: 3
Тип волокна: G.652
Длина участка регенерации, Lру, км: 65
Длина волны l0, мкм: 1,55
Спектральная линия dl0,5, нм: 1,5
ps, дБм: -8
lстр, км: 6
В, Гбит/с: 1,25
Nрс: 5


Задача №3
Определить пороговый коэффициент усиления ППЛ с РФП, излучающего длину волны l0, соответствующий значению порогового тока, если коэффициент поглощения активного слоя равен a, 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 – Исходные данные к задаче №3
№ варианта: 3
l0, мкм: 0,82
n: 3,3
L, мкм: 350
W, мкм: 40
d, мкм: 3
a, 1/см: 14
dl0,5, нм: 5


Задача №4
Рассчитать квантовую эффективность фотодиода на заданной длине волны l, 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 4 – Исходные данные к задаче №4
№ варианта: 3
ФД: ЛФД
Материал: InGaAs
l, мкм: 1,5
W, мкм: 40
M: 20
pin, дБм: -33


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 №5.1
№ варианта: 3
Интерфейс: U-16.2
L, км: 111
Строительная длина кабеля, lстр, км: 3,5
Число разъемных соединений: 2


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
№ варианта: 3
Число оптических каналов: 10
Скорость передачи в каждом, Гбит/с: 10
OSNR, дБ: 23
Число оптических усилителей Mус: 7
Длина одного пролета, км: 75
Коэффициент шума усилителя NF, дБ: 6,5

Работа зачтена без замечаний!
Дата сдачи: июнь 2020 г.
Преподаватель: Гавриленко О.Б.
Помогу с другим вариантом.

Выполняю работы на заказ по следующим специальностям:
МТС, АЭС, МРМ, ПОВТиАС, ПМ, ФиК и др.
E-mail: help-sibguti@yandex.ru