2.2 Расчёт шумов линейного оптического тракта

Качество приёма оптического сигнала определяется шумами фо­тодетектора приёмного оптического модуля (ПРОМ), основными из которых являются дробовые шумы, шумы темновых токов и собственные шумы.

Затухание РУ при эксплуатационном запасе равном :

где – длина наибольшего РУ

Мощность оптического излучения на выходе передающего оптического модуля (ПОМ):

Мощность оптического излучения на входе ПРОМ:

Поскольку электрический сигнал на выходе фотодетектора ПРОМ является случайной величиной, то его значение оценивается среднеквадратическим значением тока:

где η = 0,8 – квантовая эффективность фотодиода;

W_пр – мощность оптического излучения на входе фотодетектора;

λ – длина волны оптического излучения (мкм);

М=100 – коэффициент лавинного умножения лавинного фотодиода.

Основными шумами на выходе фотодетектора ПРОМ являются следующие шумы:

Дробовые шумы, которые оцениваются среднеквадратическим зна­чением равным:

где – заряд электрона (Кл);

F(M) – коэффициент шума лавинного умножения, учитывающий увеличение дробовых шумов ЛФД из-за нере­гулярного характера процесса умножения.

Темновые шумы, возникающие независимо от внешнего оптическо­го сигнала из-за случайной тепловой генерации носителей под воздейст­вием фонового излучения, не связанного с полезным сигналом, и среднеквадратическое значение которых равно:

где – среднее значение темнового тока, величина которого для германиевых фотодиодов равна (1..8) .

Собственные шумы электронных схем ПОМ или ПРОМ, обуслов­ленные хаотическим тепловым движением электронов, атомов и молекул в резисторах, полупроводниках и других радиоэлементов, среднеквадратическое значение которых равно:

(2.7)

где k = 1,38 - постоянная Больцмана;

Т – температура по шкале Кельвина;

F_ш – коэффициент шума предварительного усилителя ППМ или ПРОМ;

R_вx – входное сопротивление предварительного усилителя ПРОМ, равное 1... 5 МОм.

Среднеквадратическое значение токов суммарных шумов будет равно:

2.3 Расчёт вероятности или коэффициента ошибки одиночного регенератора

Допустимая вероятность ошибки, приходящаяся на один километр, для различных типов участков первичной сети приведена в табл. 2.2:

Таблица 2.2

Допустимая вероятность ошибки

Допустимая вероятность ошибки, приходящаяся на один километр	Тип участка первичной сети
	Магистральная	Внутризоновая	Местная
рош.км. 1/км	10-11	1,67	10-9

Допустимая вероятность одной регенерационной ошибки равна:

Общая допус­тимая вероятность ошибки равна:

Ожидаемая вероятность ошибки определяется ожидаемой защи­щенностью от шумов, которая равна:

Ожидаемая вероятность ошибки одиночного регенератора p_ож представлена в табл. 2.3:

Таблица 2.3

Ожидаемая вероятность ошибки одиночного регенератора

Рож	10-5	10-6	10-7	10-8	10-9	10-10	10-11	10-12
Аз, дБ	18,8	19,7	20,5	21,1	21,7	22,2	22,6	23

Так как расчётное значение А_з.ож много больше представленных в таблице, то можно сделать вывод что р_ож меньше р_доп. Следовательно, размещение регенерационных пунктов и использование энергетического потенциала выполнены верно.