Реферат: Волоконно-оптические линии связи
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
Вариант 16
По предмету:
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Волоконно-оптические линии связи
Фамилия:
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Ерофеева
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Имя:
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Елена
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Отчество:
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Геннадьевна
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Шифр:
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Е971С016
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
Домашний адрес студента:
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Г. Ревда, 623270, Свердловской обл., ул. Мира 14, кв. 14
Дата отправки контрольной работы:
<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">15 марта 1999г.
Контрольная работа поступила на ФУПС СибГУТИ-УрКСИ<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">«___»__________199__г.
Методист:
Дата рецензии:
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">«___»__________199__г.
Оценка:
Подпись рецензента:
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">Задание.
Рассчитать параметры двухслойныхоптических волокон оптического кабеля.
Выбрать в соответствии свариантом конструкцию оптического кабеля и нарисовать эскиз поперечного сеченияв масштабе 1:10.
Исходные данные взять изтабл. 1, 2.
Расчету подлежат:
1)<span Times New Roman"">
числовая апертура;2)<span Times New Roman"">
нормированная частота V;3)<span Times New Roman"">
число мод,распространяющихся в волокне N;4)<span Times New Roman"">
коэффициент затухания <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a, дБ/км;5)<span Times New Roman"">
уширение импульса <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">t, мкс;6)<span Times New Roman"">
длина регенерационного участкадля системы передачи ИКМ-120 (Fт = 8,5 Мбит/с).Таблица 1, 2
Наименование параметра
Обозначение
Ед. изм.
Величина
Диаметр сердцевины
2<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a
мкм
10
Диаметр оболочки
2b
мкм
125
Потери на поляризацию
tg<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×10100,8
Длина волны
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">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
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a
рсДб
1,3
Потери в неразъемном соединении
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a
нсДб
0,31
Энергетический потенциал аппаратуры
Q
Дб
49
Строительная длина кабеля
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">i
сдкм
1
Зоновый кабель с числом волокон
4
Решение.
1.<span Times New Roman"">
<img src="/cache/referats/5844/image002.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1036">Числовая апертура определяетусловия ввода излечения в оптическое волокно. Она вычисляется по формуле:Увеличение NAповышает эффективность ввода лазерного излучения в волокно. Но сдругой стороны это связано с увеличением диаметра сердцевины и возрастаниеммодовой дисперсии. Обычно величина NA= 0,15<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">¸
0,25.Результаты расчетов приведены в таблице 3. Всерасчеты выполнялись при помощи электронных таблиц Excel.
2.<span Times New Roman"">
Нормированная частота определяется по формуле:<img src="/cache/referats/5844/image004.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1037">
По этой величине можно судить о режиме работыоптического волокна. Если V<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">£
2,045, то в немраспространяется только одна основная мода HEII. Если V>2,045, то имеет место многомодовый режим работы.3.<span Times New Roman"">
<img src="/cache/referats/5844/image006.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1038">Число модпри этом зависит от типа волокна. Для ступенчатого многомодового световода:4.<span Times New Roman"">
Коэффициент затухания складывается из затуханияпоглощения и затухания рассеяния:<img src="/cache/referats/5844/image008.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1041"><img src="/cache/referats/5844/image010.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1040"><img src="/cache/referats/5844/image012.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1039">
5.<span Times New Roman"">
Уширение импульсов зависит от типа световода (ступенчатый,градиентный), а также от режима его работы. В многомодовом ступенчатом волокне:<img src="/cache/referats/5844/image014.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1042">
6.<span Times New Roman"">
Определение длинырегенерационного участка производится из двух условий:1)<span Times New Roman"">
межсимвольной интерференции<img src="/cache/referats/5844/image016.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1043">
2)<span Times New Roman"">
допустимого затухания регенерационногоучастка<img src="/cache/referats/5844/image018.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1044">
Таблица 3
Наименование параметра
Обозначение
Ед. изм.
Величина
Числовая апертура
NA
0,298
Нормированная частота
V
7,209
Число мод
N
26
Коэффициент затухания
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a
дБ/км
0,37
Уширение импульса
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">t
с/км
9,9<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×
10-8Длина регенерационного участка
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">i
ркм
68,8
При выборе конструкциикабеля следует учитывать, что зоновые кабели имеют конструкцию с фигурнымсердечником.
Зоновые кабели предназначеныдля связи областного центра с районами и городами области. Дальность связинаходится как правило в пределах сотни километров.
Кабель зоновой связи (маркаОЗКГ) содержит 8 градиентных волокон, расположенных в пазах профилированногопластмассового сердечника. Так как кабель предназначен для непосредственной прокладкив грунт, он имеет защитный броневой покров из стальных проволок диаметром 1,2мм. Дистанционное электропитание регенераторов осуществляется по четырем меднымизолированным проводникам, расположенным в броневом покрове кабеля. Снаружикабель имеет полиэтиленовую оболочку.
Изготавливаются такжеоптические кабели зоновой связи, в которых цепи дистанционного питания отделеныот броневых проволок алюминиевым экраном и расположены внутри кабеля. Кабель можетсодержать 4 или 8 волокон.
Как наиболее подходящийвыберем кабель марки ОЗКГ-01.
Основные характеристикиприведены в таблице 4, 5.
Таблица 4
Марка кабеля
Количество волокон
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a
, дБ/км<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">l
, мкм<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">i
р, кмСистема передачи
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">D
F, МГц<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×кмТУ
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<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">°
-40<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">°
до +50<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">°Число волокон
4…8
Длина волны, мкм
1,3
Коэффициент затухания, дБ/км
0,7…1,5
Полоса пропускания, Мгц<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×
км500-800
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
20<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a
Стоимость кабеля, т.р./км
ОК-4
7,3
ОК-8
12,0
Разрез оптическогокабеля зоновой связи
<img src="/cache/referats/5844/image020.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1045">
<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">Списоклитературы
1.<span Times New Roman"">
Гроднев И.И.Волоконно-оптические линии свзяи. — М. Радио и связь, 1990э2.<span Times New Roman"">
Гроднев И.Ию, Верник С.М.Линии связи. — М. Радио и связь, 1988.3.<span Times New Roman"">
Методические указания покурсу ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ.4.<span Times New Roman"">
Конспект лекций.12 Марта 1999 г. _______________Е.Г. Ерофеева