Дальность связи и длина регенерационного участка.

Применительно к ОЛС с цифровыми системами передачи (ИКМ), у которых в регенераторах сигнал полностью восстанавливается, и помехи не накапливаются, важно знать длину регенерационного участка общая дальность передачи может быть достаточно большой.

ℓр определяется передаточными параметрами кабеля : α и τ

α приводит к уменьшению передаваемой мощности, что ограничивает ℓр

τ.-к уширению импульса и чем длиннее линия , тем больше вносимые искажения импульсов, что в свою очередь , также накладывает ограничения по пропускной способности кабеля (∆F)

ℓ

 , ,t

t

р выбирается по наименьшему или , но так , чтобы не превышались



В общем виде ограничительным фактором может быть как α так и τ

В многомодовых ОК основную долю по ограничению дальности связи вносит ..

В одномодовых и градиентных ОК основную долю вносит α

Разберем пример : Определить ℓр ВОЛС

Исходные данные: система передачи ИКМ-120 ОК-4;

Решение: 1)

При других длинах пропускная способность уменьшается по закону

для системы ИКМ-120 составляет 8.5 Мбит/с

км

Исходя из энергетического потенциала аппаратуры (α=40дБ) и коэффициент затухания кабеля (α=3дБ.км) допустимая длина ℓр

чтобы удовлетворить обоим условиям выбираем ℓр=13.3км

К оэффициент фазы, волновое сопротивление т скорость передачи по световодам.

 рад/км

С увеличением частоты коэффициент фазы изменяется от - коэффициент фазы в оболочке до значений - коэффициент фазы в сердцевине.

Вычислить очень трудно, поэтому на практике пользуются предельными значениями или

В реальных условиях и численно составляет (250…200) Ом

Фазовая скорость или имея в виду, что получим

Подставляя сюда значения и через поперечные волновые числа получим выражения для

-расчет по этим формулам связан с большими трудностями

Определим при для этого случая , тогда таким образом при равна в оболочке световода

С увеличением частоты энергия все больше концентрируется в сердцевине световода α увеличивается и скорость распространения определяется параметрами сердцевины и при очень высокой частоте

отсюда видно , что меняется в пределах;

при и при очень высокой частоте вся энергия сосредоточена в сердцевине и .

при

при

Оптические системы передачи .

В оптических системах передачи применяются те же методы образования многоканальной связи, что и в обычных системах передачи по электрическим кабелям.

Используются частотные и временные методы разделения каналов.

Несколько слов об АМ

Оптическая несущая модулируется сигналом.

В оптических системах используется как правило цифровая(импульсная) передача .Это обусловлено тем, что для аналогового сигнала требуется высокие степени линейность промежуточных усилений, которую трудно обеспечить в оптических системах связи

Наиболее распространенной является цифровая система с временным разделением каналов и импульсно-кодовой модуляцией, использующая модуляцию интенсивности излучения источника

Дуплексная связь

В оптических системах связи используются преимущественно цифровые системы передачи ИКМ на 30, 120, 480, 1920 каналов

Принципиальная структурная схема ВОС с ИК модуляцией.

Основу составляет оптический кабель (ОК), а также оптический ПРД и оптический GHV/

GHL выполняет роль преобразователя электрического сигнала в оптический, а GHV наоборот оптический сигнал преобразует в электрический (ОЭП)

В качестве ОЭП наибольшее применения получили полупроводниковый лазер (ПЛ), и светоизлучающий диод (СД) в качестве ОЭП – фотодиод ()ФД

Кроме того для преобразования кода и согласования элементов схемы применяются преобразователи кода (ПК), а также согласующее оптические устройства (СУ).

ПК формирует требуемую последовательность импульсов и осуществляет согласование уровней по мощности между электрическими (ИКМ) и оптическими (ПЛ, СД, и ФД) элементами схемы (на выходе ИКМ высокий уровень , а для СД – необходим весьма малый уровень)

ПРД и ПРМ СУ формируют и согласовывают ДН и ЁЁЁ между ПРМ и ПРД устройствами кабелями

Передаваемый сигнал ИКМ через ПК поступает в ЭОП здесь сигнал ИКМ модулирует оптическую несущую создаваемую ПЛ и СФ и через ПРД СУ поступает в ОК

В реальных условиях все элементы ПК, ЭОП, СУ на ПРД конце, и СУ, ОЭП, ПК на ПРМ конце изготавливают в виде компактного устройства квантово-эелектрического модуля (КЭМ). Такой модуль имеет размеры спичечного коробка.

С одной стороны он включает аппаратуру ИКМ, с другой – ОК

Через определенные расстояния, обусловленные затухание кабеля (5.10…50 км) вдоль оптической линии располагаются линейные регенераторы (ЛР). В них сигнал восстанавливается и усиливается до необходимой величины

С труктурная схема регенератора

В качестве источников излучения, обеспечивающих преобразование эл. Сигналов в оптические (ЭОП), применяются лазеры и светодиоды. В качестве приемника излучения, преобразующего оптический сигнал в электрический (ОЭП) - применяются фотодиоды (ФД).