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:

1)    числовая апертура;

2)    нормированная частота V;

3)    число мод, распространяющихся в волокне N;

4)    коэффициент затухания a, дБ/км;

5)    уширение импульса t, мкс;

6)    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	2a	мкм	10
Диаметр оболочки	2b	мкм	125
Потери на поляризацию	tgb×1010		0,8
Длина волны	l	мкм	1,3
Коэффициент рассеяния	Кр	мкм4дБ/км	1,05
Тип световода	Ступенчатый
Коэффициент преломления сердцевины	n1		1,5
Коэффициент преломления оболочки	n2		1,47
Потери в разъемном соединении	aрс	Дб	1,3
Потери в неразъемном соединении	aнс	Дб	0,31
Энергетический потенциал аппаратуры	Q	Дб	49
Строительная длина кабеля	iсд	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	a	дБ/км	0,37
Уширение импульса	t	с/км	9,9×10-8
Длина регенерационного участка	iр	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	a, дБ/км	l, мкм	iр, км	Система передачи	DF, МГц×км	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	20a
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