Волоконно-оптические системы передачи. Контрольная работа. Вариант 04.

Задача 1.
Определить затухание (ослабление), дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе с длиной секции L (км), километрическим (погонным) затуханием (ослаблением) a (дБ/км) на длине волны излучения передатчика l 0 (мкм), ширине спектра излучения D l 0,5 на уровне половины максимальной мощности излучения.
Исходные данные:
Длина секции L = 56 км
Тип волокна DSF 8/125
Затухание α = 0,3 дБ/км
Длина волны λ0 = 1,31 мкм
Спектр ∆λ0,5 = 0,15 нм
Хроматическая дисперсия D = 19.6 пс/(нм*км)

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 D l при длине резонатора L и показателе преломления активного слоя n.
Определить частотный интервал между модами и добротность резонатора на центральной моде l О 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.
для FP:
Исходные данные:
Длина лазера L = 200 мкм
Полоса длин волн D l =70 нм
Преломление активного слоя n=3,7
Центральная мода λ0=0,48 мкм
Коэффициент отражения R= 0,42
для DFB:
Длина лазера L = 100 мкм
Порядок решетки m=5
Шаг решетки d=0,5 мкм
Показатель преломления nэ=3,55

Задача 3.
По данным таблицы 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 (таблицы 3.2 и 3.3) определить графически изменение выходной модуляционной мощности Рмакс и Рмин и определить глубину модуляции h . По построенной характеристике указать вид источника.
Исходные данные:
Ток смещения Iсм=10 мА
Амплитуды модулирующих однополярных импульсов Iм = 6 мА

Задача 4.
Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным таблицы 4.1. Используя график и данные таблиц 4.2 и 4.3. Определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.
Исходные данные:
Мощность излучения Ри =0.5 мкВт
Длина волны λ = 1310 нм.

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).
Исходные данные:
Rэ=1000 кОм Сэ=2.0 пФ
hвн=0,38  М=1
Fш(М)=1 Т=280
Дш=2 Кус=1000
Рпер= +8 дБм  L=80 км
α=0,26 дБ/км

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.
Исходные данные:
Интерфейс S -1.1
Затухание оптического кабеля αк=0,4 дБ/км
Дисперсия оптического кабеля D = 4 пс/нм*км
Длина линии L= 1192 км
Строительная длина кабеля lc=3,5 км
Затухание на стыке строительных длин αс=0,12 дБ/км

2011год, зачет.