Петренко (1195942), страница 7
Текст из файла (страница 7)
По рисунку 5.7 можно сделать вывод, что с ростом энергетического потенциала увеличивается длина регенерационного участка. Энергетический потенциал определяется как разность выходной мощности передатчика и чувствительности приемника. Тогда, чем больше мощность входного сигнала и чем меньше чувствительность, тем больше длина регенерационного участка.
-
Исследование длины регенерационного участка от параметров и вида импульсов
Для исследования формы импульса ограничимся двумя параметрами – крутизной фронта и параметром модуляции. Напомним, что И. Л. Виноградова пришла к выводам, что с увеличением крутизны фронта импульс уширяется быстрее. А Э. Л. Портнов пишет, что применяя модулирование можно уменьшить уширение и тем самым увеличить дальность распространения. Проверим их выводы.
Для анализа влияния частотной модуляции выберем волокно Draka ESMF, оборудование EXFOFOT-302X-23BL, длину волны 1310 нм. Скорость распространения импульсов установим 155 Мбит/с, а крутизну фронта 
.
Данные, полученные в ходе исследования, собраны в таблицу 5.5. По поученным данным построим график зависимости, изображенный на рисунке 5.8.
Таблица 5.5 – Данные исследования
| Параметр | Длина регенерационного участка, км | ||
| По дисперсии | По затуханию | Итого | |
|
| 178,60 | 113,69 | 113,69 |
|
| 9,42 | 113,69 | 9,42 |
|
| 6,66 | 113,69 | 6,66 |
|
| 5,43 | 113,69 | 5,43 |
|
| 9,48 | 113,69 | 9,48 |
|
| 6,71 | 113,69 | 6,71 |
Рисунок 5.8 График зависимости длины регенерационного участка от параметра модуляции
При зависимости длины регенерационного участка от параметра модуляции мы пришли к выводу, что использование частотной модуляции существенно уменьшает длину регенерационного участка независимо от знака модуляции. Применение частотной модуляции позволяет передавать более широки спектр сигнала, но при этом длина регенерационного участка уменьшиться в более, чем 10 раз.
Проследим за изменением уширения импульса при использовании модуляции. Входная длительность при установленных параметрах 1,6075 нс.
Значение выходной длительности и уширения импульса в зависимости от параметра модуляции приведены в таблице 5.6.
Таблица 5.6 – Данные исследования
| Параметр | Уширение импульса, пс | Выходная длительность, нс |
|
| 9,00 | 1,6075 |
|
| 170,58 | 1,6165 |
|
| 241,40 | 1,6255 |
|
| 296,00 | 1,6345 |
|
| 169,63 | 1,5985 |
|
| 239,72 | 1,5895 |
Обратим внимание на величину уширения импульса при использование отрицательной и положительной модуляции, при отрицательной – уширение импульса на сотую долю меньше.
Для анализа крутизны фронта выставим те же параметры, что и при исследовании модуляции. Данные, полученные в ходе исследования, собраны в таблицу 5.7. По поученным данным построим график зависимости, изображенный на рисунке 5.9.
Таблица 5.7 – Данные исследования
| Параметр | Длина регенерационного участка, км | ||
| По дисперсии | По затуханию | Итого | |
|
| 178,60 | 113,69 | 113,69 |
|
| 103,12 | 113,69 | 103,12 |
|
| 81,73 | 113,69 | 81,73 |
|
| 70,41 | 113,69 | 70,41 |
|
| 63,00 | 113,69 | 63,00 |
Рисунок 5.9 График зависимости длины регенерационного участка от крутизны фронта
Сделаем вывод по полученному графику. При увеличении крутизны фронта длина регенерационного участка уменьшается, хотя и форма импульса при этом приближается к форме меандрового импульса. Изменение формы импульса пронаблюдаем на рисунках 5.10 – 5.14.
Рисунок 5.10 Форма импульса при крутизне фронта
Рисунок 5.11 Форма импульса при крутизне фронта 
Рисунок 5.12 Форма импульса при крутизне фронта 
Рисунок 5.13 Форма импульса при крутизне фронта 
Рисунок 5.14 Форма импульса при крутизне фронта 
По зависимости длины регенерационного участка от формы и типа импульсов можно сделать вывод, что использование модуляции и формы близкой к меандровой увеличивает уширение и, соответственно, уменьшает длину регенерационного участка. Данные выводы соответствуют выводам И. Л. Виноградовой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
С техническим прогрессом все более актуальной становится проблема качественной и быстрой передачи больших объемов информации. Для решения этой проблемы успешно применяются волоконно-оптические линии связи, которые способны передавать информацию с большей скоростью. Одним из ограничений, которым обладает оптическое волокно, является длина регенерационного участка, то есть максимальная длина участка волоконно-оптической линии без необходимости установки усилителей и ретрансляторов.
В данной работе мы поставили цель исследовать длину регенерационного участка от различных ограничивающих факторов, таких как параметры волоконно-оптической линии, оборудования, самого оптического волокна. В ходе работы получены следующие результаты:
-
Разработана программа с графическим интерфейсом пользователя на языке Matlab для проведения исследовательских работ.
-
Получены зависимости длины регенерационного участка от скорости распространения для разных волокон и разных длин волн.
По данным можно сделать вывод, что длина регенерационного участка по затуханию не зависит от скорости передачи и, соответственно, от длительности импульсов. Длина регенерационного участка по дисперсии существенно зависит от скорости и при увеличении скорости, она уменьшается. Если на скорости 155 Мбит/с мы можем увидеть длину регенерационного участка около 100 км, то при скорости 40 Гбит/с её значение не будет достигать и 1 км. Так же мы сделали вывод, что при использовании длины волны 1550 нм требуется особое внимание уделить именно компенсации дисперсии, для длины волны 1310 нм – будет зависеть от используемой скорости.
-
Построены зависимости длины регенерационного участка от параметров волокна, таких как, затухание, хроматическая дисперсия, поляризационно-модовая дисперсия.
По этому исследованию мы сделали вывод, что с увеличением коэффициента хроматической дисперсии уменьшается длина регенерационного участка. Наименьший коэффициент хроматической дисперсии при использовании длины волны 1310 нм.
При зависимости длины регенерационного участка от поляризационно-модовой дисперсии мы сделали вывод, что в данном исследовании зависимость не существенна. Возможно, это связано с большим влиянием хроматической дисперсии и при её компенсации будет проявляться влияние поляризационно-модовой дисперсии на длину регенерационного участка.
Зависимость длины регенерационного участка от затухания показывает, что с увеличением коэффициента затухания уменьшается длина регенерационного участка.
-
Получены зависимости длины регенерационного участка от параметров аппаратуры, а именно, от энергетического потенциала и спектральной ширины источника излучения.
По данным мы пришли к выводу, что использование узкополосных источников, приводит к увеличению длины регенерационного участка. По зависимости от энергетического потенциала седлали вывод, что чем больше мощность входного сигнала и чем меньше чувствительность, тем больше длина регенерационного участка.
-
Построены зависимости длины регенерационного участка от характеристик входного импульса. Изучено влияние параметра модуляции, крутизны фронта на уширение импульса и, соответственно, на длину регенерационного участка.
При исследовании мы сделали вывод, что использование модуляции и формы близкой к меандровой увеличивает уширение и, соответственно, уменьшает длину регенерационного участка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
