Волоконно-оптические линии связи (Контрольная)

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Вариант 16

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:

1) числовая апертура;
2) нормированная частота V;
3) число мод, распространяющихся в волокне N;
4) коэффициент затухания (, дБ/км;
5) уширение импульса (, мкс;
6) длина регенерационного участка для системы передачи ИКМ-120 (Fт = 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 |Кр |мкм4дБ/к|1,05 |
| | |м | |
|Тип световода |Ступенчатый |
|Коэффициент преломления |n1 | |1,5 |
|сердцевины | | | |
|Коэффициент преломления |n2 | |1,47 |
|оболочки | | | |
|Потери в разъемном соединении |(рс |Дб |1,3 |
|Потери в неразъемном |(нс |Дб |0,31 |
|соединении | | | |
|Энергетический потенциал |Q |Дб |49 |
|аппаратуры | | | |
|Строительная длина кабеля |(сд |км |1 |
|Зоновый кабель с числом волокон |4 |

Решение.
1. 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.

2. 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.
3. Число мод при этом зависит от типа волокна. Для ступенчатого многомодового световода:

4. Коэффициент затухания складывается из затухания поглощения и затухания рассеяния:

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

6. Определение длины регенерационного участка производится из двух условий:
1) межсимвольной интерференции

2) 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 |(р |км |68,8 |
|участка | | | |

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 |Количес|(, |(, |(р,|Система|(F, |ТУ |Область|
|кабеля|тво |дБ/к|мкм|км |передач|МГц(км| |примене|
| |волокон|м | | |и | | |ния |
|ОЗКГ-0|4-8 |0,7 |1,3|30 |ИКМ-120|800 |ТУ-16,|Зоновые|
|1 | | | | | | |705, |сети |
| | | | | | | |455, | |
| | | | | | | |85 | |

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

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

1990э

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

3. Методические указания по курсу ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ.

4. Конспект лекций.

12 Марта 1999 г. _______________Е.Г. Ерофеева

-----------------------

Вернуться