8. Построение схемы энергетического баланса элементарного кабельного участка и расчет потерь волс

Для построения линейного тракта ВОЛС осуществляется расчет энергетических потенциалов и строится график энергетического баланса, в котором указывается потери на линии (в виде наклонной ступенчатой линии энергетические потери ВОЛС или ЭКУ), для каждого линейного тракта должен быть обеспечен энергетический запас 6 дБ, его расходуют на компенсацию возможных ухудшений и характеристик волокна и оптоэлектронных модулей в процессе эксплуатации, а также на дополнительные стыки при ремонте кабеля (с учетом величин энергетического запаса и потерь в волокне, дисперсионных искажений, потерь на стыках при сращивании строительных длин ВОК). При вводе излучения от излучателя в волокно и из волокна к приемному оптическому модулю в ВОЛС можно обеспечить следующие предельные длины регенерационных участков, указанных в таблице 2.

Таблица 2 – длины регенерационных участков

Наименование	Длина волны (мкм)	Длина регенерационного участка
λ	0,85	12 км
	1,31	до 30 км для градиендного волокна
		до 45 км для одномодового волокна
	1,55	до 100 км для одномодового волокна

Совокупность последовательных соединенных оптических волокон линейного и станционного кабеля, а также оборудования сопряжения, включает в себя разъемные и неразъемные оптические соединители, линейные и станционные соединительные устройства, образуя элемент кабельного участка ЭКУ, для которого составляется диаграмма энергетических потерь(энергетический баланс).

Модулированное оптическое излучение в одноволоконном станционном кабеле вводится через специальные оптические соединители, потери на котором составляют до 1 дБ.

Одноволоконный станционный оптический кабель соединяется с линейным кабелем методом сварки, что уменьшает потери мощности, сварные соединения размещаются и фиксируются в специальных устройствах, стыка станционных и линейных кабелей (УССЛК) эти устройства обеспечивают защиту соединений и каждого волокна от повреждений а также здесь хранится технический запас оптического волокна, необходимый для выполнения операций по сварке.

Соединители линейного кабеля выполнены также методом сварки, места соединения располагают в герметизированных муфтах, вносимые потери в сварных соединениях не должны превышать 0,04 дБ - для многомодового волокна и 0,01 дБ для одномодового волокна.

Длина ЭКУ зависит в основном от параметров аппаратурно-кабельного комплекса ВОЛС на участках регенерации. Зависимость определяется типом изучаемой длины волны (λ) и уровнем средней мощности на выходе передатчика(Р_пер). Шириной спектра оптического излучения (∆λ) суммарным затуханием в ОК, включает собственные потери в ОВ, по потерям при вводе и выводе а₁ и а₂, потери в разъемном соединении, а также в сварном соединении линейного кабеля типа фотоприемного устройства, минимальным допустимым уровнем оптического сигнала на его входе(P_min). По скольку параметры элементов ЭКУ не являются стабильными а также необходимо учесть деградацию и старение оптического волокна, предусматривают запас уровня оптического сигнала а₀. Такой же запас уровня мощности а_к предусмотрен для случая в возможном увеличении затухания в следствие влияния факторов окружающей среды, появления сростков увеличения длины кабелей при проведении ремонтных работ а_к = 3дБ. С учетом изложенного выше максимальная длина ЭКУ в км определяется по формуле:

L = W - а₁ - а₂ - n × а_нc - а_o - а_к/а (20)

где а – коэфицент затухания оптического волокна (дБ/км) на рабочей длине волны ВОСП(λ)

n – число сварных соединений в оптической цепи регенерационного участка

а_с – среднее значение потерь в сварных соединениях (дБ) на рабочей длине ВОСП

W - энергетический потенциал, является основной из основных характеристик аппаратуры линейного тракта, определяется как разность между уровнями средней мощности оптического сигнала на выходе передающего (передающие и линейные допустимы на входе приемного оптического модуля) значение примерно = 20 – 50 дБ.

Подставляя числовые значения в формулу (20), определяем энергетический потенциал кабельного участка:

L = 50 - 15 × 0,2 - 15 × 0,2 - 78 × 0,02 - 3 - 3/0,2291 = 26,34 (дБ)

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ