SER3 (663561)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

3. РАСЧЕТ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ

МАГИСТРАЛИ СВЯЗИ

3.1.ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Основным элементом оптического кабеля (ОК) является оптический волновод - круглый стержень из оптически прозрачного диэлектрика. Оптические волноводы из-за малых размеров поперечного сечения обычно называют волоконными световодами (ВС) или оптическими волокнами (ОВ).

Известна двойственная природа света: волновая и корпускулярная. На базе изучения этих свойств разработаны квантовая (корпускулярная) и волновая (электромагнитная) теории света. Эти теории нельзя противопоставлять. Лишь в своей совокупности они позволяют объяснить известные оптические явления.

Оптическое волокно состоит из сердцевины, по которой распространяются световые волны, и оболочки. Сердцевина служит для передачи световых волн. Назначение оболочки - создание лучших условий отражения на границе “ сердцевина - оболочка “ и защита от излучения энергии в окружающее пространство.

В общем случае в ОВ могут распространяться три типа волн: направляемые, вытекающие и излучаемые. Действие и преобладание какого-либо типа волн связаны в первую очередь с углом падения волны на границу “ сердцевина - оболочка “ ОВ. При определенных углах падения лучей на торец ОВ имеет место явление полного внутреннего отражения на границе “ сердцевина -оболочка “ ОВ. Оптическое излучение как бы запирается в сердцевине и распространяется только в ней.

Излучаемые и вытекающие волны - это паразитные волны, приводящие к рассеянию энергии и искажению информационного сигнала.

Различают одномодовый и многомодовый режимы передачи излучения по ОВ. При многомодовом режиме распространения излучения по ОВ условие полного внутреннего отражения выполняются для бесконечного множества лучей. Это возможно только для ОВ, у которых сердцевины много больше, чем длины распространяемых волн. Такие ОВ называются многомодовые.

В одномодовых ОВ в отличие от многомодовых распространяется только один луч, и, следовательно, искажение сигнала, вызванные разным временем распространения различных лучей, отсутствуют.

Классификация оптических волокон:

Согласно ГОСТ 26793-85 “ Компоненты ВОСП. Система условных обозначений ” все ОВ разделяются на группы по типу распространяющегося излучения, на подгруппы по типу - по типу профиля показателя преломления и на виды - по материалу сердечника и оболочки.

Различают следующие группы ОВ:

- многомодовое ( М )

- одномодовое без сохранения поляризации излучения ( Е )

- одномодовое с сохранением поляризации излучения ( П )

Группа многомодовых ОВ подразделяются на две под группы:

- с ступенчатым показателем преломления ( С )

- с градиентным показателем преломления ( Г )

Кроме того, ОВ подразделяются на следующие виды:

- сердцевина и оболочка кварцевые

- сердцевина кварцевая, а оболочка полимерная

- сердцевина и оболочка из многокомпонентного стекла

- сердцевина и оболочка из полимерного материала

- прочие

Международная система классификации ОВ несколько отличается от принятой в нашей стране и основана на Рекомендации С 651 и публикации МЭК 793-1. Рекомендациями МЭК предусмотрены два класса ОВ:

- А, к которому относятся многомодовые волокна

- В, к которому относятся одномодовые ОВ

Классификация оптических кабелей связи.

По назначению оптические кабели связи разделяются на:

- городские

- зоновые

- магистральные

В зависимости от условий прокладки различают стационарные и линейные оптические кабели. Последние, в свою очередь, разделяют на кабели, предназначенные для прокладки в канализации и коллекторах, грунте, для подвески на опорах и стойках, для подводной прокладки.

По конструкции волокон различают оптические кабели связи с моноволокнами и со жгутами. В технике связи применяются только моноволокна.

В зависимости от материала, используемого для изготовления волокон.

По материалу первичного защитно - упрочняющего покрытия волокна.

В зависимости от конструкции вторичного покрытия оптического волокна.

По характеристикам ОВ различают одно- и многомодовые, а по профилю показателя преломления - ступенчатые и градиентные.

В зависимости от длины волны, на которую рассчитано ОВ, различают оптический кабель на длины волн 0,85; 1,3; и 1,55.

Для построения данной системы на рассмотрение были взяты два кабеля имеющих одинаковые параметры производителями, которых являются ЗАО “Оптика кабель” и “Самарская оптическая кабельная компания”. Из экономических соображений выбран кабель производства ЗАО “Оптика кабель”.

Этот кабель представляет собой следующее:

Кабель оптический ОМЗКГм - предназначен для прокладки в кабельной канализации, труба, блоках и коллекторах, грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям и в воде при пересечении болот и рек, ручным и механизированным способами и эксплуатации при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 50”С

Основные технические характеристики.

- Оптическое волокно фирма “ FUJIKURA”

- количество волокон, шт.- 4-32 (***)

- коэффициент затухания,дБ/км(для1310 нм )< 0,35

- хроматическая дисперсия пс/нм”км(для1310нм)<3,5

- диаметр модового поля, мкм 9,3 +/-0,5

- допустимое растягивающее усилие, Н< 10000

- температурный диапазон, “С-40 - +50 ”С

- наружный диаметр,мм 17

рисунок 2.

3.2. РАСЧЕТ ДЛИНЫ РЕГЕНЕРАЦИОННОГО УЧАСТКА.

Известно, что длина регенерационного участка волоконно-оптической системы передачи определяется двумя параметрами: суммарным затуханием РУ и дисперсией ОК. Vnjlbrf hfcxtnf d [23]

Длина РУ с учетом только затухания, т.е. потерь в ОК, устройствах ввода оптического излучения ( как правило, потери в разъемных соединителях ),неразъемных

( монтаж строительных длин кабеля ) соединителях определяется по формуле:

Lру ( Эп -арсnрс-ансанс-аt-ав )/ (3.1 )

Здесь:

Эп =Рпер-Рпр - энергетический потенциал ВОСП.

 - коэффициент затухания ОВ дБ/км.

nрс - число разъемных соединителей ( ввод в ОВ и вывод из него оп-

тического излучения ).

анс - потери в неразъемном соединении, дБ/км.

nнс - число неразъемных соединителей.

аt - допуск на температурные изменения затухания ОВ.

ав - допуск на ухудшение характеристик компонентов РУ со

временем

Сумма вида

а=арсnрс+ансnнс+аt+ав ( 3.2 )

называется суммарными потерями, а разность

эп - а=адоп ( 3.3 )

- допустимыми потерями. Зная аи адоп длину РУ можно определить по формуле:

Lру адоп / ( 3.4 )

Естественно, что Lру должна соответствовать номинальной длине РУ ВОСП, предназначенной для соответствующего типа кабеля.

С учетом дисперсионных свойств ОВ максимальная длина РУ.

Lmax 0,05 / В ( 3.5 )

где В - требуемая скорость передачи информации бит/с.

 - среднеквадратическое значение дисперсии выбранного ОВ с/км.

Для одномодовых ОВ в паспортных данных указывается нормированная среднеквадратическая дисперсия н, нс / ( нм км), которая с связана отношением

 = н ( 3.6 )

Здесь - ширина полосы оптического излучения, нм., определяемая из справочных данных соответствующего источника излучения. Для светодиодов = 25…40 км., ЛД - = 0,2…5 нм. .

Длина регенерационного участка, рассчитанная по формуле (3.1) должна удовлетворять требованию

Lmax Lру ( 3.7 )

Если это условие не выполняется, то следует выбрать кабель с другими дисперсионными свойствами .

Правильность выбора типа ОК может быть также оценена расчетом быстродействия системы и сравнения его с допустимым .

Теперь проведем расчет:

1) Расчет Lру с учетом затухания ОВ .

Потери в разъемных соединителях 1 дБ ( арс = 1 дБ ) .

Потери в неразъемных соединениях ( и сварка и склеивание ) не превышает 0,1 дБ ( анс = 0,1 дБ )

На одном РУ используется 2 разъемных соединения - для ввода в ОК и вывода из него оптического излучения.

nyc определяется длиной трассы и строительной длиной (обычная строительная длина 2 км . ).

nнс = (Lру / 2) - 1 ( 3.8 )

Допуск на температурные изменения затухания ОВ при использовании схемы температурной компенсации не превышает аt = 1 дБ .

Допуск на ухудшение характеристик компонентов РУ со временем для комбинации ЛД + ЛФД ав = 6 дБ .

Эп = 43 дБ .

= 0,35 дБ/км

Все приведенные выше данные подставив в формулу ( 3.1 ) получим:

Lруmax = ( 43 12 0,1((Lруmax/2)1 )16 ) / 0,35

Lруmax = ( 33,90,05Lруmax ) / 0,35

0,35Lруmax = 33,90,05Lруmax

0,4Lруmax = 33,9

Lруmax = 84,75 км.

Расчет Lру с учетом дисперсионных свойств кабеля.

Для современных ЛД  = 2 нм.

Для данного типа кабеля нормированная среднеквадратическая дисперсия

н = 3,5 пс/км.

При преобразовании сигнала в коде HDB-3 в двхуровневый сигнал с линейным кодом 5В6В происходит увеличение скорости на 20% тогда требуемая скорость передачи информации ( скорость передачи информации аппаратуры ИКМ-120 В = 8,448 мбит/с ):

В = 8,4481,2 = 10,137 мбит/с

подставив эти значения в формулу ( 3.5 ) получим

Lруmax=0,25/(10 23,510,13710 )

Таким образом в данном разделе проведен выбор типа кабеля произведен расчет максимальной длины участка регенерации.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата