Волоконно-оптические системы передачи. 7 семестр. Контрольная работа. Вариант 23.

1. Основы построения оптических систем передачи.

1. Что принято понимать под волоконно-оптической системой передачи?
2. Какой диапазон электромагнитных волн (частот) получил наибольшее применение в оптических системах передачи?
3. Какой физический смысл у показателя преломления?
4. Какие характеристики имеют стекловолокна?
5. Какие оптические диапазоны определены для улучшенных волокон стандарта G.652?
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Задача 1
Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе с длиной секции L=104 км, километрическим затуханием 0,25 дБ/км на длине волны излучения передатчика λ0=1,55 мкм, ширине спектра излучения 0,1 нм на уровне половины максимальной мощности излучения. Определить расстояние, на котором хроматическая дисперсия сравняется с поляризационной модовой дисперсией (ПМД) в волокне типа SF. Определить мощность оптического излучения в волокне на выходе секции, если на входе подключен оптический генератор с уровнем мощности 0дБм на заданной длине волны λ0.

2. Мультиплексирование в оптических системах передачи
1. Какие виды мультиплексирования используются в оптических системах передачи?
2. Какие циклы передачи (по длительности и ёмкости) создаются при мультиплексировании PDH?
3. В чем сущность мультиплексирования PDH?
4 Какой цикл PDH создаётся синхронно, а какие плезиохронно?
5 Какие цифровые блоки создаются при мультиплексировании SDH?
.............................

Задача 2
Определить число подряд следующих циклических транспортных структур технологии SDH или OTH (по варианту табл.2.1 и 2.2), которые необходимы для переноса 64 кадров Ethernet PBT. Определить общее время передачи этих кадров. Изобразить цепочку преобразования этих кадров в соответствующие структуры оптической передачи.

3. Источники оптического излучения для систем передачи.
1. Какие требования предъявляются к источнику оптического излучения?
2. Чем отличаются конструкции и характеристики торцевого (суперлюмине-сцентного) и поверхностного светодиодов для оптической связи?
3. Какие конструкции лазеров применяются в технике оптической связи?
4. Что представляет собой резонатор Фабри-Перо и какие он имеет характеристики?
5. Как устроен полупроводниковый гетеролазер с резонатором Фабри-Перо и как формирует когерентное излучение?
..............................

Задача 3
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 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. Исходные данные приведены в табл. 3.1 - 3.4.

4. Модуляция излучения источников электромагнитных волн оптического диапазона.
1. Что такое модуляция?
2. В чем состоит принципиальное отличие прямой и внешней модуляций оптического излучения?
3. В чем заключается сущность прямой модуляции в схемах с полупроводниковыми источниками оптического излучения?
4. Почему полоса частот при прямой модуляции ограничена?
5. Почему происходит искажение сигналов при прямой модуляции?
..............................

Задача 4
По данным табл. 4.1 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. 4.2 и 4.3) определить графически изменение выходной модуляционной мощности Рмакс и Рмин и определить глубину модуляции . По построенной характеристике указать вид источника (светодиод или лазер?).

5. Фотоприемники для оптических систем передачи.
1. Какие требования предъявляются к фотоприемникам оптических систем передачи?
2. Какие виды фотодетекторов используются в оптических системах передачи?
3. Почему в основном применяются полупроводниковые фотодиоды в оптических системах передачи?
4. Какие основные оптические и электрические характеристики имеет фотодиод конструкции p-i-n?
5. Чем ограничен диапазон оптических частот для фотодетектирования?
...................................

Задача 5
Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным табл. 5.1. Используя график и данные табл. 5.2 и 5.3 определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.

и т.д. еще 5 разделов. В каждом разделе по одной задаче. Только в 8 разделе 2 задачи, а в 10-ом вообще задач нет.

Уважаемый слушатель, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Волоконно-оптические системы передачи
Вид работы: Контрольная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 01.10.2012
Фокин Владимир Григорьевич