Контрольная работа. Волоконно-оптические системы передачи. Вариант 3

Ответы на вопросы::
1. Волоконно-оптические системы передачи
1.1 Основы построения оптических систем передачи
1.2 Какие диапазоны длин волн (частоты электромагнитных колебаний) применяются в системах передачи атмосферной и волоконно-оптической связи?
1.3 Из каких укрупненных компонентов состоит структурная схема волоконно-оптической системы передачи (ВОСП)?
1.4 Что представляет собой линейный тракт ВОСП?
1.5 Какие виды мультиплексирования применяются в оптических системах передачи?
1.6 Что такое WDM, DWDM и какое различие между ними?

2. Источники оптического излучения для систем передачи
2.1 Какие требования предъявляются к источнику оптического излучения?
2.2 Какие конструкции лазеров применяются в технике оптической связи?
2.3 Что представляет собой резонатор Фабри – Перо и какие он имеет характеристики?
2.4 Какими факторами определяется величина мощности оптического излучения, вводимого от источника в стекловолокно?
2.5 Каким образом формируется и направляется излучение в атмосферных системах передачи?

3. МОДУЛЯЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА.

3.1 Что такое модуляция?
3.2 В чём состоит принципиальное отличие прямой и внешней модуляции оптического диапазона?
3.3 Почему полоса частот при прямой модуляции ограничена?
3.4 Какие шумы возникают при модуляции?
3.5Какие электрические и оптические характеристики имеет передающий оптический модуль?

4. ФОТОПРИЁМНИКИ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СИТЕМ ПЕРЕДАЧИ.

4.1 Какие требования предъявляются к фотоприёмникам оптических систем передачи?
4.2 Какие виды фотодетекторов используются в оптических системах
передачи?
4.3 Чем отличается конструкция лавинного фотодиода (ЛФД) от
конструкции диода p-i-n ?
4.4 Чём отличается принцип действия ЛФД от диода p-i-n?
4.5 Почему фотодиоды шумят ?

5. ФОТОПРИЁМНЫЕ УСТРОЙСТВА ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ПЕРЕДАЧИ.

5.1 Чем отличается прямое фотодетектирование от фотодетектирования с преобразо-ванием?
5.2 Чем отличается гомодинный приём сигнала от гетеродинного в ФПУ с преобразова-нием ?
5.3 Какие функциональные блоки входят в схему фотоприёмного устройства (ФПУ) с прямым детектированием ?
5.4 Какие виды предварительных усилителей применяются в фотоприёмных устройствах ?
5.5 Как соотносятся между собой электрическая и оптическая полосы частот пропуска-ния ФПУ?

6. ЛИНЕЙНЫЕ ТРАКТЫ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ.

6.1 Какие способы построения линейных трактов оптических (проводных и беспровод-ных) систем передачи могут быть реализованы?
6.2 Какие устройства могут входить в состав линейного тракта оптической системы передач?
6.3 Какие требования предъявляются к линейным сигналам одноволновых оптических цифровых систем передачи?
6.4 Какие линейные коды оптических систем передачи определены международными стандартами для ВОСП SDN?
6.5 Чем отличаются коды 1B2B от mBnB?

Решение задач:

Задача 1

Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе с длиной секции L, километрическим затуханием a на длине волны излучения передатчика, ширине спектра излучения на уровне половины максимальной мощности излучения.

Задача 2
Определить характеристики многомодового лазера с резонатором Фабри – Перо (FP) и одномодового лазера с распределенной обратной связью (DFB).
Определить число мод в лазере FP, для которых выполняется условие возбуждения в полосе длин волн при длине резонатора L и показателе преломления активного слоя n.
Определить частотный интервал между модами и добротность резонатора на центральной моде при коэффициенте отражения R.
Изобразить конструкцию полоскового лазера FP. Изобразить модовый спектр.
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.

Задача 3
По данным таблицы 3.1 построить зависимость выходной мощности источника оптического излучения от величины электрического тока, протекающего через него. Для заданных тока смещения и амплитуды модулирующих однополярных импульсов определить графически изменение выходной модуляционной мощности Рмакс и Рмин и определить глубину модуляции . По построенной характеристике указать вид источника.

Задача 4
Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения. Определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.

Задача 5
Определить полосу пропускания и отношение сигнал/шум для фотоприемного устройства, содержащего интегрирующий (ИУ) или трансмиссионный усилитель и фотодетектор (ЛФД или p-i-n).

Задача 6.
Используя приложения для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.957, определить по варианту число промежуточных регенераторов и расстояние между ними.
Составить схему размещения оконечных и промежуточных станций с указанием расстояний. Определить уровень приема РПР [дБ] на входе первого, считая от оконечной станции, регенератора, вычислить допустимую вероятность ошибки одного регенератора.

2010 г.
Оценка: Зачет
Замечания отсутствуют