Расчет параметров ОК

Полоса частот

Пропускная способность ОК зависит от типа и свойств 0В (одномодовые или многомодовые, градиентные или ступенчатые), а также от типа излучателя (лазер или светоизлучающий диод).

Сравнивая дисперсионные характеристики различных ОВ, можно отметить, что лучшими данными обладают одномодовые световоды, так как в них отсутствует модовая дисперсия.

В ступенчатых многомодовых 0В, наоборот, наблюдается весьма значительная дисперсия. Разные моды имеют различное время распространения, в результате чего на приёмном конце нарушаются фазовые соотношения составляющих сигнала и сигнал сильно искажается (размывается).

Рис. 6.1 Ход лучей в 0В: а - одномодовом; 6 - многомодовом ступенчатом;в - многомодовом градиентном.

В градиентных ОВ происходит выравнивание времени распространения различных мод, так как лучи распространяются по волнообразным траекториям. При этом лучи распространяющиеся близко к оси ОВ проходят меньший путь, но в среде с большим показателем преломления, а периферийные лучи имеют больший путь, но в среде с меньшим показателем преломления. В результате время распространения различных лучей выравнивается, и они приходят на приёмной конец кабеля практически в одинаковое время. Поэтому искажения передаваемого сигнала в многомодовых градиентных ОВ меньше, чем в ступенчатых. Для работы в диапазоне длины волны от 1,2 до 1,3 мкм наибольшее распространение получили градиентные волокна с параболическим законом изменения профиля показателя преломления.

Причинами дисперсии является некогерентность источников излучения, определяемая хроматической дисперсией. В свою очередь хроматическая дисперсия делится на материальную (возникает в следствии частотной зависимости показателя преломления материала сердцевины) и волноводную (связана с частотной зависимостью продольного коэффициента). Еще одной причиной дисперсии является наличие большого числа мод.

Следовательно:

tрез. = пс/км

В одномодовых ОВ модовая дисперсия отсутствует. Результирующее значение дисперсии определяется хроматической дисперсией.

Материальная дисперсия обусловлена тем, что показатель преломления сердцевины изменяется с длиной волны.

tмат=Dl×М(l); пс/км

где М(l) - удельная дисперсия материала,.

Dl - ширина спектра источника излучения, нм (для выбранной СП).

волноводная дисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью коэффициента распространения моды от длинны волны:

tвол=Dl×В(l); пс/км,

где В(l) - волноводная дисперсия, .

профильная дисперсия проявляется в реальных ОК и обусловлена отклонением продольных и поперечных геометрических размеров и форм реального ОВ от номинала.

tпр=Dl×П(l); пс/км,

где П(l) - удельная профильная дисперсия, .

Для одномодового волокна tмод = 0.

Dl = 1 ¸ 3 нм для ППЛ.

Примем Dl = 1 нм.

Материальная и волноводная составляющие дисперсии рассчитываются следующим образом:

tмат = Dl*М(l),пс/км

Для l = 1,55 мкм М(l) = - 18 пс/(км*нм)

tмат = - 18*1 = - 18 пс/км

tв = Dl*В(l),пс/км

Для l = 1,55 мкм В(l) = 12 пс/(км*нм)

tв = 12*1 = 12 пс/км

tпр = Dl×П(l), пс/км

Для l = 1,55 мкм П(l) = 5,5 пс/(км*нм)

tпр = 5,5*1 = 5,5 пс/км

Таким образом, получаем:

tрез = = |- 18 + 12 + 5,5| = 0,5 пс/км

) максимальная ширина полосы пропускания (ΔF)

Она определяет объем информации, который можно передавать по ОК. Ограничение не применительно к цифровым системам передачи обусловлено тем, что импульс на приеме приходит размытым, искаженным вследствие различия скоростей распространения в световоде отдельных его частотных составляющих. Полоса частот связана с дисперсией соотношением:

ΔF = 0,44 / τ рез = 0,44 / (0,5 ∙ 10-12) = 880 ГГц ∙ км.

Статья в тему

Схемы управления и обработки выходного сигнала прибора с зарядовой связью
Фото матрица ПЗС представляет собой микросхему средней интеграции, состоящую из четырёх основных секций - накопления, памяти, нижнего однострочного регистра и выходного устройства. Во время активной части полукадра в секции накопления создается потенциальный рельеф, соответствующий распределению яр ...