Реферат: Волоконно-оптические линии связи (Контрольная)

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Вариант 16

По предмету:

Волоконно-оптические линии связи

Фамилия:

 

Ерофеева

Имя:

Елена

Отчество:

Геннадьевна

Шифр:

 

Е971С016

 

Домашний адрес студента:

Г. Ревда, 623270,  Свердловской обл., ул. Мира 14, кв. 14

Дата отправки контрольной работы:

15 марта 1999г.

Контрольная работа поступила на ФУПС СибГУТИ-УрКСИ «___»__________199__г. Методист: Дата рецензии: «___»__________199__г. Оценка: Подпись рецензента: /> /> /> /> /> /> /> />

Задание.

Рассчитать параметры двухслойных оптических волокон оптическогокабеля.

Выбрать в соответствии с вариантом конструкциюоптического кабеля и нарисовать эскиз поперечного сечения в масштабе 1:10.

Исходные данные взять из табл. 1, 2.

Расчету подлежат:

1)   числовая апертура;

2)   нормированная частота V;

3)   число мод, распространяющихся вволокне N;

4)   коэффициент затухания a, дБ/км;

5)   уширение импульса t, мкс;

6)   длина регенерационного участка длясистемы передачи ИКМ-120 (Fт = 8,5 Мбит/с).

Таблица 1, 2

Наименование параметра

Обозначение

Ед. изм.

Величина

Диаметр сердцевины

2a

мкм 10 Диаметр оболочки

2b

мкм 125 Потери на поляризацию

tgb×1010

0,8 Длина волны

l

мкм 1,3 Коэффициент рассеяния

Кр

мкм4дБ/км

1,05 Тип световода Ступенчатый Коэффициент  преломления сердцевины

n1

1,5 Коэффициент преломления оболочки

n2

1,47 Потери в разъемном соединении

aрс

Дб 1,3 Потери в неразъемном соединении

aнс

Дб 0,31 Энергетический потенциал аппаратуры

Q

Дб 49 Строительная длина кабеля

iсд

км 1 Зоновый кабель с числом волокон 4

 

Решение.

1.   />Числовая апертура определяет условия ввода излечения воптическое волокно. Она вычисляется по формуле:

УвеличениеNA повышает эффективность ввода лазерного излучения вволокно. Но с другой стороны это связано с увеличением диаметра сердцевины ивозрастанием модовой дисперсии. Обычно величина  NA = 0,15¸0,25.

Результатырасчетов приведены в таблице 3. Все расчеты выполнялись при помощи электронных таблицExcel.

2.   Нормированная частота определяетсяпо формуле:

/>

Поэтой величине можно судить о режиме работы оптического волокна. Если V £ 2,045, то в нем распространяется только одна основнаямода HEII. Если V > 2,045, то имеет местомногомодовый режим работы.

3.   />Число мод при этом зависит от типа волокна. Дляступенчатого многомодового световода:

4.   Коэффициент затухания складываетсяиз затухания поглощения и затухания рассеяния:

/>/>/>

5.   Уширение импульсов зависит от типасветовода (ступенчатый, градиентный), а также от режима его работы. Вмногомодовом ступенчатом волокне:

/>

6.   Определение длины регенерационногоучастка производится из двух условий:

1)   межсимвольной интерференции

/>

2)   допустимого затухания регенерационногоучастка

/>

Таблица 3

Наименование параметра

Обозначение

Ед. изм.

Величина

Числовая апертура

NA

0,298 Нормированная частота

V

7,209 Число мод

N

26 Коэффициент затухания

a

дБ/км 0,37 Уширение импульса

t

с/км

9,9×10-8

Длина регенерационного участка

iр

км 68,8

При выборе конструкции кабеля следует учитывать, чтозоновые кабели имеют конструкцию с фигурным сердечником.

Зоновые кабели предназначены для связи областногоцентра с районами и городами области. Дальность связи находится как правило впределах сотни километров.

Кабель зоновой связи (марка ОЗКГ) содержит 8градиентных волокон, расположенных в пазах профилированного пластмассового сердечника.Так как кабель предназначен для непосредственной прокладки в грунт, он имеетзащитный броневой покров из стальных проволок диаметром 1,2 мм. Дистанционноеэлектропитание регенераторов осуществляется по четырем медным изолированным проводникам,расположенным в броневом покрове кабеля. Снаружи кабель имеет полиэтиленовуюоболочку.

Изготавливаются также оптические кабели зоновой связи,в которых цепи дистанционного питания отделены от броневых проволок алюминиевымэкраном и расположены внутри кабеля. Кабель может содержать 4 или 8 волокон.

Как наиболее подходящий выберем кабель марки ОЗКГ-01.

Основные характеристики приведены в таблице 4, 5.

Таблица 4

Марка кабеля

Количество волокон

a, дБ/км

l, мкм

iр, км

Система передачи

DF, МГц×км

ТУ

Область применения

ОЗКГ-01 4-8 0,7 1,3 30 ИКМ-120 800 ТУ-16, 705, 455, 85 Зоновые сети

Таблица 5

Параметр

ЗС

Размеры волокна, мкм: сердечник 50 оболочка 125 покрытие 500 Температурный диапазон, С° -40°до +50° Число волокон 4…8 Длина волны, мкм 1,3 Коэффициент затухания, дБ/км 0,7…1,5 Полоса пропускания, Мгц×км 500-800 Тип волокна Многомодовое Система передачи

ИКМ-120

ИКМ-480

Строительная длина, м 2200 Регенерационный участок, км 30 Диаметр кабеля, мм 17 Масса, кг/км 370 Допустимое растягивающее усилие, Н 3000 Радиус изгиба 20a Стоимость кабеля, т.р./км ОК-4 7,3 ОК-8 12,0

Разрез оптического кабеля зоновой связи

 

/>

 

Список литературы

1.   Гроднев И.И. Волоконно-оптическиелинии свзяи. — М. Радио и связь, 1990э

2.   Гроднев И.Ию, Верник С.М. Линиисвязи. — М. Радио и связь, 1988.

3.   Методические указания по курсуВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ.

4.   Конспект лекций.

12 Марта 1999 г. _______________Е.Г. Ерофеева