
- •Методическая разработка по контрольной работе по курсу «Современные инфокоммуникационные системы и сети»
- •Постановка задачи
- •2. Спектральная характеристика коэффициента затухания оптических волокон
- •3. Волновые диапазоны
- •4. Составляющие потерь в оптических волокнах
- •5. Потери Рэлеевского рассеяния
- •6. Потери на поглощение
- •7. Кабельные потери
- •Литература
Федеральное агентство связи
|
ВГОБУ «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ» |
|
Кафедра «Линий связи и измерений в технике связи»
Методическая разработка по контрольной работе по курсу «Современные инфокоммуникационные системы и сети»
Составили: к.т.н., проф. Попов Б.В.
инженер каф. ЛС и ИТС Зайцева Е.С.
Рецензент: к.т.н., доц. Корнилов И.И.
САМАРА
2012
Постановка задачи
Задачей данной контрольной работы является исследование одного из основных параметров передачи волоконно-оптического кабеля – оптические потери (затухание оптических сигналов в оптическом волокне). Исследуется затухание в одномодовых оптических волокнах (ОВ), которые применяются в оптических кабелях связи, используемых при строительстве волокно-оптических линий передачи (ВОЛП) на единой сети электросвязи России. Коэффициент затухания определяется в дБ/км.
В контрольной работе необходимо выполнить расчет потерь (затухания) оптических волокон. При этом в выражении (1) в силу малости в используемом диапазоне длин волн положить: αпр=0; αик=0; αк=0,02 дБ/км. Таким образом необходимо рассчитать потери на поглощение и потери на рассеяние. Потери на рассеяние сегодня являются определяющими.
После определения суммарных потерь по выражению (1) следует сделать сравнения результатов расчета с величинами потерь, которые достигнуты на сегодняшний день при производстве ОВ на опорных длинах волн λ1=1310 нм и λ2=1550 нм. Сравнение следует сделать на расчетных длинах волн, которые ближе к λ1=1310 нм или 1550 нм.
Исходные данные для выполнения работы
n- последняя цифра номера зачетной книжки;
m- предпоследняя цифра номера зачетной книжки.
n=1; 2 –расчет в спектральном диапазоне 0 (табл.1)
n=3;4 –расчет в спектральном диапазоне Е (табл.1)
n=5;6 –расчет в спектральном диапазоне С (табл.1)
n=7;8 –расчет в спектральном диапазоне L (табл.1)
n=9;10 –расчет в спектральном диапазоне V (табл.2)
m=1-5 – расчет на любой длине волны в заданном спектральном диапазоне, кратной 10;
m=6-0 – расчет на любой длине волны в заданном спектральном диапазоне, кратной 5.
Примечание: Перед проведение заданных расчетов рекомендуется внимательно ознакомиться с содержанием настоящей методической разработки. В ней вся информация для расчетов, анализа и выводов по работе имеется.
2. Спектральная характеристика коэффициента затухания оптических волокон
Затухание характеризует потери оптической мощности при распространении оптических сигналов в волокне.
На рис. 1 представлена эволюция спектральной характеристики коэффициента затухания оптических волокон [1].
На
характеристиках, соответствующих
1975...1980 гг. четко просматривается резкое
уменьшение затухания на длинах волн,
лежащих в области трех окон прозрачности
(850 нм, 1300 нм и 1550 нм). Технология производства
оптических волокон совершенствуется,
и к 1990 г. наблюдается сглаживание
характеристики, по сравнению с более
ранним периодом, а также яркого проявления
пика поглощения на примесях ОН с
максимумом при
=
1380 нм.
На рис. 2 приведена спектральная характеристика коэффициента затухания типовых кварцевых одномодовых оптических волокон [1].
Данная характеристика имеет три ярко выраженных особенности:
- общая тенденция уменьшения коэффициента затухания с увеличением длины волны , пропорционально 1/4, что обусловлено потерями за счет Рэлеевского рассеяния;
- увеличение затухания в области спектра выше 1,6 мкм, вызванное потерями на изгиб и инфракрасным поглощением кварца;
- локальные максимумы, связанные с гармониками резонанса поглощения примесей гидроксогруппы ОН–.
|
Рис. 1. Эволюция спектральной зависимости собственных потерь |
|
Рис. 2. Типовая спектральная характеристика коэффициента затухания стандартного кварцевого одномодового оптического волокна |