Основы оптической связи Вариант 16 РГР

Задача 1:
Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе с длиной секции L (км), с километрическим затуханием (дБ/км) на длине волны излучения передатчика 0 (мкм), ширине спектра излучения 0,5 на уровне половины максимальной мощности излучения. Определить мощность оптического излучения в волокне на выходе секции, если на входе подключен оптический генератор с уровнем мощности pS , дБм на заданной длине волны λ0.
Дано:
Длина оптической секции – 96 км
Задача 2:
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.
L=175мкм
m=7
d=0.61мкм
n_э=3.68
Задача 3:
По данным табл. 3.1 построить зависимость выходной мощности источника оптического излучения от величины электрического тока, протекающего через него. Для заданных (по варианту) тока смещения и амплитуды модулирующих однополярных импульсов (табл. 3.2 и 3.3 с учётом Ψ) определить графически изменение выходной модуляционной мощности Рмакс и Рмин и определить глубину модуляции . Показать на графике модулирующий электрический и модулированный оптический сигналы. Рассчитать коэффициент гашения. По построенной характеристике указать вид источника (светодиод или лазер?).
Дано:
Ток смещения – 10мА
Амплитуда тока модуляции – 5 мА
Задача 4:
Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным табл. 4.1. Используя график и данные табл. 4.2(с учетом Ψ) и 4.3 определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора
Дано:
P_и=0.8мкВт
λ=1.65мкм
Задача 5:
Рассчитать полосу пропускания входной цепи ФПУ с ИУ (ТИУ). Определить требуемую электрическую полосу пропускания (исходя из требуемой полосы частот сигнала для детектирования цифрового потока со скоростью передачи В) для фотоприёмного устройства, содержащего интегрирующий (ИУ) или трансимпенансный (ТИУ) усилитель и фотодетектор (ЛФД или p-i-n). Рассчитать значение фототока и отношение сигнал/шум на выходе ФПУ. При условии оптимального приема рассчитать значение Q-фактора и соответствующее ему значение BER для данного ФПУ.
Тип усилителя: ЛФД
R_э=100кОм
C_э=2пФ
η_вн=0.8
M=10
F_ш (M)=5
T=290
D_ш=3
B=155Mбит/с
P_пер=-1дБм
L=92км
α=0.22дБ/км
Для ТИУ:
B=1.89〖∆F〗_тиу
Задача 6.1:
Используя приложения 1 для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.957 и G.691, определить: по варианту (табл.6.1 и 6.2) 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.
Интерфейс –S-16.1
L=12км
l_стр=2.5км
n=4

Задача 6.2:
Для заданного количества оптических каналов по варианту в ВОСП-DWDM и требуемого OSNR (табл.7.3) каждого канала определить минимальный допустимый уровень передачи одного канала и максимальный допустимый уровень всех каналов в стекловолокне при использовании на промежуточных станциях Mус – эрбиевых усилителей с усилением A и с коэффициентом шума NF (табл.7.4). Для скоростей передачи цифровых данных в формате NRZ 2,5 Гбит/с и 10 Гбит/с считать шум спонтанной эмиссии -58 дБ, нормированным относительно полосы 0,1 нм. Разместить указанное количество спектральных каналов в полосе C или L, или С+L в зависимости предлагаемого интервала между спектральными каналами (0,1 нм; 0,2 нм; 0,4 нм; 0,8 нм).
N=12
B=10Гбит/с
∆λ=0.2нм
OSNR=18дБ
M_ус=11
l_пр=70км
NF=6дБ