Км < 866 км

55 км < 866 км

Значит, условие выполняется.

ПОМ – передающий оптический модуль

ПРОМ – приемный оптический модуль

ОС-Р – разъемный оптический соединитель

ОС-Н – неразъемный оптический соединитель

ОК – оптический кабель

8. РАСЧЕТ МИНИМАЛЬНОЙ ДЕТЕКТИРУЕМОЙ МОЩНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Одним из наиболее важных параметров приёмника оптического излучения является минимальная обнаруживаемая мощность оптического сигнала, при которой обеспечивается заданное значение отношения сигнал-шум или вероятности ошибки. Это значение получило название минимальной детектируемой мощности (МДМ). Для внутризоновых первичных сетей вероятность ошибки в расчете на 1 км длины линейного тракта не должна превышать p’ £ 1,67×10^-10 , для магистральных сетей p’ £ 1,67×10^-11, для местных сетей p’ £ 1,67×10^-9. Исходя из этих значений вероятности ошибки, можно определить вероятность ошибки для полученной длины регенерационного участка.

, (11)

р_ош=1,67×10^-10×55=91,85×10^-10

Используя это значение вероятности ошибки на участке регенерации, можно определить с помощью зависимости вероятности ошибки p_ош от защищенности А₃ (рис. 7) численное значение защищенности на входе регенератора: A₃=22 дБ.

Защищённость A₃ определяется отношением сигнал-шум применительно к приёмному оптическому модулю (ПРОМ):

, (12)

В этой формуле: - среднеквадратичное значение полезного тока сигнала; - среднеквадратичное значение тока тепловых шумов на эквивалентном сопротивлении нагрузки; - среднеквадратичное значение тока дробовых шумов фотодиода;  - среднеквадратичное значение собственных шумов усилителя, приведенных к его входу.

P - мощность падающего светового сигнала на фотодиод;

I_с - фототок полезного сигнала на выходе фотодиода;

R_ф - динамическое сопротивление фотодиода;

С_ф - ёмкость р-n перехода фотодиода;

I_д - ток дробовых шумов фотодиода;

I_Т - ток тепловых шумов нагрузки Rн цепи фотодиода (входным сопротивлением усилителя K пренебрегаем).

S - чувствительность фотодиода:

 ( 13)

где h - квантовая эффективность фотодиода, q - заряд электрона, l - длина волны излучения, мкм, h - постоянная Планка.

С учетом значения q и h формула (13) трансформируется в формулу

(14)

S = 0,8×0,75×1,55=0,93 А/Вт

Величина R может быть определена из условия обеспечения необходимой широкополосности ПРОМ:

 (15)

где С =10 пф, В – скорость передачи, бит/с.

R=1/(2×p×10×10^-12×41,2416×10⁶)=386,1 Ом

Приближенная формула мощности излучения на входе лавинного фотодиода P, удовлетворяющая условию реализации МДМ оптического сигнала имеет вид:

 , (16)

М= 25

k =1,38∙10^-23- постоянная Больцмана;

Т=273+10=283- температура по Кельвину.

F_ш =8 - коэффициент шума усилителя;

_Вт

 мВт

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ИЗЛУЧАЕМОЙ МОЩНОСТИ ПЕРЕДАЮЩЕГО ОПТИЧЕСКОГО МОДУЛЯ

По значению мощности P можно определить уровень оптического МДМ-сигнала

где P₀ = 1 мВт, и значение P также должно быть в мВт.

 (17)

 дб

Однако, порог чувствительности приемного оптического модуля (ПРОМ) рекомендуется дополнительно повысить с учетом составляющих шума линейного тракта на 15 дБ. Обозначим это значение p’_пр.min:

Р’_пр.min= -40,535 +30=-10,535 дБ.

По окончательно выбранному значению p’_пр.minопределяем минимальную мощность на входе ПРОМ:

 (18)

P_пр.min= 10 ^{0,1×(-10,535)}=0,088 мВт

и минимальный уровень излучения передающего оптического модуля (ПОМ):

 (19)

p_пер.min= -10,535 +70 = 59,465 дБ

По величине p_пер.minопределим минимальную мощность модуля ПОМ:

 (20)

P_пер= 10^0,1×59,465 = 0,841мВт