Лабораторная работа №1 по дисциплине: Оптические интерфейсы. Вариант 08

Лабораторная работа №1
«Изучение пассивных компонентов волоконно-оптических систем передачи (ВОСП)

Цель работы состоит в изучении основных конструкций, характеристик и применения ряда пассивных компонентов в технике волоконно-оптических систем передачи (ВОСП).
Порядок выполнения:
• необходимо изучить пассивные компоненты на предмет их устройства принципа действия и характеристик;
• ответить письменно кратко и по существу на контрольные вопросы
• решить задачи по варианту
• составить отчёт с выводами по результатам изучения
• В содержательной части работы предметом изучения являются: волоконные световоды; коннекторы; разветвители; мультиплексоры; фильтры; компенсаторы дисперсии; коммутаторы; кроссовое оборудование и т.д.


Контрольные вопросы:
1. Какие стандарты распространяются на пассивные оптические компоненты?
2. Какого масштаба оптические сети предполагают использование пассивных компонент?
3. Чем отличаются оптические волокна (ОВ) различных стандартов?
4. Что называют длиной волны отсечки одномодового волокна?
5. Что относится к характеристикам стандартного оптического волокна?
6. Чем принципиально отличаются ОВ стандарта,G.652 с индексами а,d от ОВ с индексами с и d?
7. В какой части оптического волокна распространяется свет?
8. Что в характеристиках передачи сигналов определяет показатель преломления сердцевины оптического волокна?
9. В каком спектральном диапазоне волн ОВ имеют наименьшее затухание?
10. Какие достоинства имеют волокна стандарта G.653?
11. Какие недостатки имеют волокна стандарта G.653?
12. Чем отличаются G.652 от волокон G.653?
13. Для чего нужны волокна стандарта G.654?
14. Что особенного в возможностях волокон типа Tera Wave?
15. Под какие технические задачи оптической связи предназначены
ОВ стандартов G.655/656?
16. Какие возможности по организации оптической связи раскрываются в случае использования волокон MCF?
17. К чему может привести прямой стык ОВ различных стандартов. например G.652 и G.655?
18. Для чего нужны оптические коннекторы?
19. Чем отличаются различные оптические коннекторы?
20. Какое затухание допустимо для системы передачи на стыке оптических коннекторов?
21. Что в характеристиках отличается для коннекторов с отшлифованными торцами UPC и APC?
22. Для чего нужны соединительные розетки?
23. Какое назначение имеют оптические аттенюаторы?
24. Какие разновидности оптических аттенюаторов можно использовать в системах передачи?
25. Какие разновидности оптических кроссов производятся для предприятий связи?
26. Для чего нужны оптические кроссы?
27. Какие разновидности оптических разветвителей используются в технике оптической связи?
28. Для чего применяют оптические изоляторы?
29. Что можно сделать с оптическими сигналами с помощью оптических фильтров мультиплексоров и демультиплексоров?
30. Как устроена волоконная брэгговская решетка?
31. Какие пассивные оптические компоненты можно создать на основе волоконной брэгговской решетки?
32. Что представляет собой тонкоплёночный оптический фильтр?
33. Для чего нужны оптические фильтры?
34. Что представляет собой фазированная волноводная решетка AWG?
35. Для чего применяют AWG?
36. Что достигается в оптических схемах с помощью циркулятора?
37. Почему нужно компенсировать дисперсию ОВ?
38. Какие разновидности компенсаторов хроматической дисперсии применяются в составе систем передачи?
39. Какие характеристики имеют компенсаторы дисперсии?
40. Для чего нужны оптические коммутаторы и маршрутизаторы?
41. Чем отличается оптический коммутатор от оптического маршрутизатора?
42. С какой целью создают оптические мультиплексоры OADM?
43. Что входит в состав OADM?
44. Какое назначение имеют интерливинговые фильтры (ИФ)?
45. Какие компоненты ИФ служат формированию спектральных передаточных характеристик?


Составить схему волоконно-оптической системы передачи из следующих компонент: модуль оптического передатчика (в количестве N по варианту), каждый модуль работает на своей волне в диапазоне С; оптический волновой мультиплексор на AWG; волоконно-оптическая линия длиной L(по варианту)
с волокнами G.652d; компенсатор хроматической дисперсии (DC с характеристиками по варианту) оптический волновой демультиплексор на AWG; модуль оптического приёмника (в количестве N по варианту). Определить величину затухания между точками подключения оптического передатчика и приёмника с учётом затухания мультиплексора/демультиплексора, оптической линии и компенсатора дисперсии на основе волокна с обратной характеристикой дисперсии (у дисперсии знак минус). Затухание в разъёмных соединениях составляет 0,5 дБ. Определить требуемую длину оптического волокна компенсатора для полного подавления накопленной в линии хроматической дисперсии. Исходные данные приведены в таблице.

№ варианта: 8
Число оптич. каналов, N: 9
Затух. ОВ (Аов), дБ/км: 0,22
Хром. дисперсия Dхр, пс/нмxкм: 18,3
Затух. ОВ (Aк) компенсатора DC, дБ/км: 0,32
Хром. дисперсия компенсатора DC (Ddc), пс/нмxкм: 77
Длина (L) ОВ, км: 50
Затухание (Aom/Aodm) OMX/ODMX, дБ: 3,3/ 3,8

Выполнить расчёт хроматической дисперсии ОВ и требуемой длины волокна компенсатора DC.

Рассчитать общее затухание между указанными точками на схеме с учётом затухания компенсирующего волокна, ОВ и OMX/ODMX. Сравнить типовое значение энергетического потенциала оптических модулей
с рассчитанным значением затухания. Сделать вывод о возможности организации связи в этой схеме.

Определить число спектральных каналов с интервалом между ними 100 ГГц, которые можно организовать в диапазоне С для рассмотренной схемы.

Без замечаний.
2022 год
Преподаватель: Фокин В.Г.