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 оптического кабеля.

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

Исходные данные взять из табл. 1, 2.

Расчету подлежат:

    числовая апертура;

    нормированная частота V;

    число мод, распространяющихся в волокне N;

    коэффициент затухания , дБ/км;

    уширение импульса , мкс;

    длина регенерационного участка для системы передачи ИКМ-120 (F>т> = 8,5 Мбит/с).

Таблица 1, 2

Наименование параметра

Обозначение

Ед. изм.

Величина

Диаметр сердцевины

2

мкм

10

Диаметр оболочки

2b

мкм

125

Потери на поляризацию

tg1010

0,8

Длина волны

мкм

1,3

Коэффициент рассеяния

К>р>

мкм4дБ/км

1,05

Тип световода

Ступенчатый

Коэффициент преломления сердцевины

n>1>

1,5

Коэффициент преломления оболочки

n>2>

1,47

Потери в разъемном соединении

>рс>

Дб

1,3

Потери в неразъемном соединении

>нс>

Дб

0,31

Энергетический потенциал аппаратуры

Q

Дб

49

Строительная длина кабеля

>сд>

км

1

Зоновый кабель с числом волокон

4

Решение.

    Числовая апертура определяет условия ввода излечения в оптическое волокно. Она вычисляется по формуле:

Увеличение NA повышает эффективность ввода лазерного излучения в волокно. Но с другой стороны это связано с увеличением диаметра сердцевины и возрастанием модовой дисперсии. Обычно величина NA = 0,150,25.

Результаты расчетов приведены в таблице 3. Все расчеты выполнялись при помощи электронных таблиц Excel.

    Нормированная частота определяется по формуле:

По этой величине можно судить о режиме работы оптического волокна. Если V  2,045, то в нем распространяется только одна основная мода HEII. Если V > 2,045, то имеет место многомодовый режим работы.

    Число мод при этом зависит от типа волокна. Для ступенчатого многомодового световода:

    Коэффициент затухания складывается из затухания поглощения и затухания рассеяния:

    Уширение импульсов зависит от типа световода (ступенчатый, градиентный), а также от режима его работы. В многомодовом ступенчатом волокне:

    Определение длины регенерационного участка производится из двух условий:

    межсимвольной интерференции

    допустимого затухания регенерационного участка

Таблица 3

Наименование параметра

Обозначение

Ед. изм.

Величина

Числовая апертура

NA

0,298

Нормированная частота

V

7,209

Число мод

N

26

Коэффициент затухания

дБ/км

0,37

Уширение импульса

с/км

9,910-8

Длина регенерационного участка

>р>

км

68,8

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

Зоновые кабели предназначены для связи областного центра с районами и городами области. Дальность связи находится как правило в пределах сотни километров.

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

Изготавливаются также оптические кабели зоновой связи, в которых цепи дистанционного питания отделены от броневых проволок алюминиевым экраном 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

, дБ/км

, мкм

>р>, км

Система передачи

F, МГцкм

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

20

Стоимость кабеля, т.р./км

ОК-4

7,3

ОК-8

12,0

Разрез оптического кабеля зоновой связи

Список литературы

    Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии свзяи. - М. Радио и связь, 1990э

    Гроднев И.Ию, Верник С.М. Линии связи. - М. Радио и связь, 1988.

    Методические указания по курсу ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ.

    Конспект лекций.

12 Марта 1999 г. _______________Е.Г. Ерофеева