Передающее устройство одноволоконной оптической сети

Аннотация

Объектом исследования являются способы увеличения пропускной способности каналов волоконнооптических систем передачи путём передачи сигналов по одному оптическому волокну в двух направлениях.

Цель работы – определение способа увеличения пропускной способности каналов, подходящего для использования на соединительных линиях городской телефонной сети. И разработка соответствующего передающего устройства.

Выбран тип одноволоконнооптической системы передачи, разработана её структурная схема, разработана принципиальная схема передающего устройства и источник питания.

В процессе работы составлен обзор методов передачи сигналов по одному оптическому волокну в двух направлениях и определён способ увеличения пропускной способности каналов, подходящий для использования на соединительных линиях городской телефонной сети.

В дипломном проекте дан обзор существующих методов организации волоконнооптических систем передачи, а также освещены возможные способы построения одноволоконных систем передачи.

В ходе работы осуществлена разработка структурной схемы передающего устройства, кроме того, приведены варианты структурных схем возможных способов построения одноволоконных систем передачи.

Анотація

Об’єктом дослідження являються методи підвищення пропускної здатності каналів волоконнооптичних систем передачі шляхом передачі сигналів по одному оптичному волокну у двух напрямках.

Ціль роботи - визначення методу підвищення пропускної здатності каналів, придатного для експлуатаціі на з’єднувальних лініях міської телефонної мережі і разробка відповідного передавального пристрою.

Вибран тип одноволоконнооптичної системи передачі, розроблена її структурна і функціональна схема, розроблена електрична принципова схема передавального пристрою і блока живлення.

У процесі роботи складений огляд методів передачі сигналу по одному оптичному волокну у двух напрямках і визначений спосіб підвищення пропускної здатності каналів, придатний для експлуатації на з’єднувальних лініях міської телефонної мережі.

У дипломному проекті викладений огляд існуючих методів організації волоконнооптичних систем передачі, а також освітленні можливі способи побудови одноволоконних систем передачі.

У ході роботи здійснена розробка структурної схеми передавального пристрою, крім цього, приведені варіанти структурних схем можливих методів побудови оптичних систем передачі.

Annotation

Object of research are the ways of increase of throughput capacity of channels of fiber optic transmission systems by signaling on one optic fibre in two directions.

The purpose of activity - definition of a way of increase of throughput capacity of channels eligible for usage on connecting lines of a urban voice circuit. And mining of the conforming transmission device.

The phylum one of a fiber optic transmission system is selected, its skeleton diagram is designed, the principal diagram of a transmission device and power source is designed.

During activity the view of methods of signaling on one optic fibre in two directions is compounded and the way of increase of throughput capacity of channels eligible for usage on connecting lines of a urban voice circuit is determined.

In the degree project the view of existing methods of organization of fiber optic transmission systems is given, and also the possible ways of construction of one-fibre transmission systems are lighted.

During activity the mining of the skeleton diagram of a transmission device is carried out, besides the versions of the skeleton diagrams of possible ways of construction of one-fibre transmission systems are adduced.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………..4

2. Принципы построения и основные особенности волокон-

нооптических систем передачи в городских телефонных сетях…………..5

2.1 Линейные коды в волоконнооптических системах передачи....……………………7

2.2 Источники излучения волоконнооптических системах передачи…………………9

2.3 Детекторы волоконнооптических систем передачи……………………………….10

2.4 Оптические кабели в волоконнооптических системах передачи………………….11

2.5 Особенности одноволоконных оптических систем передачи……………………...13

2.6 Построение передающих и приемных устройств в волоконнооптических

системах передачи……………………………………………………………………..16

2.6.1 Виды модуляции оптических колебаний………………………………………...16

2.6.2 Оптический передатчик прямой модуляции…………………………………...18

2.6.3 Оптический приемник……………………………………………………………20

3. Выбор и обоснование структурной схемы передатчика…………………..21

Методы построения структурных схем одноволоконных оптических

систем передачи………………………………………………………………………..21

3.1.1 Волоконнооптические системы передачи на основе различных способов

разветвления оптических сигналов…………………………………………...21

3.1.2 Волоконнооптическая система передачи, основанная на использовании

разделения разнонаправленных сигналов по времени………………………..24

3.1.3 Волоконнооптическая система передачи, на основе использования

различных видов модуляции…………..………………………………………...25

3.1.4 Волоконнооптическая система передачи с одним источником излучения…..28

3.2 Окончательный выбор структурной схемы передатчика…………………………...30

3.2.1 Выбор способа организации одноволоконного оптического тракта………...30

3.2.2 Структурная схема оптического передатчика…………………………….…30

4. Расчёт электрической принципиальной схемы……………………………32

4.1 Общие соображения по расчёту принципиальной схемы устройства………...…..32

4.2 Расчёт мощности излучения передатчика и выбор типа излучателя…………..….34

4.3 Расчёт выходного каскада…………………………………………………………....35

4.4 Расчет согласующего усилителя…………………………………………………..…39

4.5 Расчет устройства автоматической регулировки уровня оптического сигнала…..41

4.6 Расчёт схемы термостабилизации……………………………………………...……43

4.7 Расчёт источника питания одноволоконной оптической системы передачи……..45

4.8 Расчёт ёмкостей в схеме оптического передающего устройства………………….49

4.8.1 Расчёт эмиттерной ёмкости……………………………………………………49

4.8.2 Расчёт разделительной ёмкости………………………………………………..49

4.8.3 Расчёт ёмкостей фильтров……………………………………………………...50

4.9 Номиналы элементов схемы……………………………………………………...…..50

принципиальная схема оптического передатчика………………………..……52

принципиальная схема источника питания……………………………..……..53

5. Конструктивный расчёт печатной платы одноволоконной

оптической системы передачи……………………………………..…………54

5.1 Выбор материала печатной платы………………………………………….……….54

5.2 Размещение элементов и разработка топологии печатной платы……..………….55

6. Расчет надежности волоконнооптического передающего

устройства………...………………………………………...…….……………..59

7. Технико-экономический расчет………………………………………………63

7.1 Анализ рынка……………………………………………………………………….…63

7.2 Определение себестоимости одноволоконного оптического передатчика…….…65

7.2.1 Затраты на приобретение материалов…………………………………………65

7.2.2 Затраты на покупные изделия и полуфабрикаты………………………………66

7.2.3 Основная заработная плата производственных рабочих…………………...…67

7.2.4 Калькуляция себестоимости блока волоконнооптического передатчика….…69

7.3 Определение уровня качества изделия………………………………………………70

7.4 Определение цены изделия…………………………………………………………..72

7.4.1 Нижняя граница цены изделия……………………………………………………72

7.4.2 Верхняя граница цены изделия……………………………………………………73

7.4.3 Договорная цена……………………………………………………………………73

7.5 Определение минимального объема производства…………………………………73

8. Мероприятия по охране труда………………………………………………..75

8.1 Лазерная безопасность……………………………………………………………….75

8.2 Требования безопасности при эксплуатации лазерных изделий…………………78

8.3 Мероприятия по производственной санитарии………………………………….…79

8.4 Требование к освещению и расчёт освещённости…………………………………84

8.5 Мероприятия по улучшению условий труда…………………………………….…90

8.5.1 Расчёт местного отсоса……………………………………………………...90

8.6 Мероприятия по пожарной безопасности………………………………………..…91

8.7 Мероприятия по молниезащите здания………………………………………..……94

Литература………………………………………………………………………95

Приложение…………………………………………………………...…………96

3

1. Введение

Цифровая связь по оптическим кабелям , приобретающая всё большую актуальность, является одним из главных направлений научно-технического прогресса .

Преимущества цифровых потоков в их относительно лёгкой обрабатываемости с помощью ЭВМ, возможности повышения отношения

сигнал/шум и увеличения плотности потока информации.

Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи работающими по металлическому кабелю заключается в:

-возможности получения световодов с малым затуханием и дисперсией, а значит увеличение дальности связи;

-широкой полосе пропускания ,т.е. большой информационной ёмкости;

-оптический кабель не обладает электропроводностью и индуктивностью, то есть кабели не подвергаются электромагнитным воздействием;

-пренебрежимо малых перекрестных помех;

-низкой стоимостью материла оптического кабеля, его малый диаметр и масса;

-высокой скрытности связи;

-возможности усовершенствования системы при полном сохранении совместимости с другими системами передачи.

Линейные тракты волоконнооптических систем передачи строятся как двухволоконные однополосные одно кабельные, одноволоконные одно полосные однокабельные, одноволоконные многополосные одно кабельные (со спектральным уплотнением).

Учитывая, что доля затрат на кабельное оборудование составляет значительную часть стоимости связи, а цены на оптический кабель в настоящее время остаются достаточно высокими, возникает задача повышения эффективности использования пропускной способности оптического волокна за счёт одновременной передачи по нему большего объёма информации.

Этого можно добиться, например, передачей информации во встречных направлениях по одному оптическому кабелю.

Цель работы – определение способа увеличения пропускной способности каналов, подходящего для использования на соединительных линиях городской телефонной сети. И разработка соответствующего передающего устройства.

2

Похожие работы

Передающее устройство для оптической сети

Скачать

48809

9

13

... , будет разрабатываться его принципиальная схема и электрический расчет основных узлов. 8. Мероприятия по охране труда В данном дипломном проекте требуется разработать передающее устройство одноволоконной оптической системы передачи, рассчитанной на работу с длиной волны 0.85 мкм, которая относится к ближнему инфракрасному диапазону излучения. Поскольку передающее устройство ...

Оптоволоконные линии связи

Скачать

183923

13

0

... зондирования, коловорот и др.) КТП-2Г КТП-2БП 1 1 КТП-2П 1 УПТ 1 УПИ 1 1 Комплект устройства для фиксации местоположения соединительных муфт кабельной линии связи УФСМ По согласованию с заказчиком   Примечание. Средства измерения 1-5, 10-12, 14-17, 19 и 20 необходимы только в случае исп-я ОК с металл. элементами. 9.1.    Электрические проверки основных ...

Волоконно-оптические системы

Скачать

67879

12

0

... большие габариты, малый КПД, потребность во внешнем устройстве накачки являются основными причинами, по которым этот источник не используется в современных ВОСП. Практически во всех волоконно-оптических системах передачи, рассчитанных на широкое применение, в качестве источников излучения сейчас используются полупроводниковые светоизлучающие диоды и лазеры. Для них характерны в первую очередь ...

Проект высокоскоростной локальной вычислительной сети предприятия

Скачать

145240

13

0

... информации (тип кабеля); метод доступа к среде; максимальная протяженность сети; пропускная способность сети; метод передачи и др. В данном проекте ставится задача связать административный корпус предприятия с четырьмя цехами посредством высокоскоростной сети со скоростью передачи данных – 100 Мбит/сек. Рассмотрим вариант построения сети: на основе технологии Fast Ethernet. Данный стандарт ...