Форма N Н-6.01

Вінницький національний технічний університет

Кафедра радіотехніки

Курсова робота

з дисципліни „Волоконо-оптичні системи передачі інформації”

на тему: „Розробка та розрахунок некогерентної

волоконно-оптичної лінії зв’язку”

08-36.ВОСПІ.013.00.000 ПЗ

Студента_5_ курсу, групи РТ-14мн напряму підготовки 8.05090101 «Радіотехніка» спеціальності «Радіотехніка» Луцький Є.Ф. (прізвище та ініціали)  Керівник проф. кафедри РТ, д.т.н., Осадчук О.В.   (посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали) Національна шкала ___________________________ Кількість балів: __________ Оцінка: ECTS _______ Члени комісії ________________ (підпис) ___________________ (прізвище та ініціали) ________________ (підпис) ___________________. (прізвище та ініціали) м. Вінниця 2014 рік

ЗМІСТ

Анотація 4

У даній курсовій роботі розглядається волоконо-оптична система передачі інформації та статичні і динамічні характеристики напівпровідникових фотодіодів та фоторезисторів. 4

Annotation 5

ВСТУП 6

1 МЕРЕЖІ ВОЛОКОНО-ОПТИЧНИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ 8

1.1 Основні визначення 8

1.2 Класифікація ВОСПІ 9

1.3 Основні параметри ВОСП 13

1.4 Принцип роботи ВОСПІ 20

2. РОЗРОБКА І РОЗРАХУНОК НЕКОГЕРЕНТНОЇ ЛІНІЇ ПЕРЕДЧІ ІНФОРМАЦІЇ, ШВИДКІСТЬ ПЕРЕДАЧІ ДО 500Мбіт/с 23

2.1. Некогерентність 23

2.2 Ступінь некогерентності світлового пучка 24

2.3 Некогерентні оптичні системи зв'язку 24

2.4 Структурна схема оптичного передавача 28

2.5 Загальні положення розрахунку принципової схеми пристрою 30

2.6 Розрахунок потужності випромінювання передавача й вибір типу випромінювача 31

2.7 Вибір транзистора й розрахунок опорів у схемі прямого модулятора 33

2.8 Розрахунок узгоджувального підсилювача 35

2.9 Розрахунок пристрою автоматичного регулювання рівня оптичного сигналу 38

2.10 Розрахунок ємностей у схемі оптичного передавального пристрою 41

2.11 Вибір номіналу елементів з стандартних рядів 42

2.11 Підсумки 44

ВИСНОВКИ 45

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 46

Додаток А(обов’язковий) Технічне завдання 47

Анотація

УДК 621.383.5

Луцький Є.Ф. Розробка і розрахунок некогерентної лінії зв’язку: курсова робота з дисципліни «Волоконно-оптичні системи передачі інформації» – Вінниця: ВНТУ, 2014 р. – 47 стор., 18 рис., 7 табл., 10 бібл. – українською мовою.

У даній курсовій роботі розглядається волоконо-оптична система передачі інформації та статичні і динамічні характеристики напівпровідникових фотодіодів та фоторезисторів.

У першому розділі описані структура, будова, параметри та класифікація мереж волоконо-оптичної системи передачі інформації.

У розрахунковій частині розролено і розрахованно некогерентну лінію передачі інформації волоконно-оптичною лінією зв’язку. Розглянуто, що таке некогерентні лінії передачі інформації. Розглянуто основні місця використання некогерентніх ліній передачі інформації.

Ключові слова: Некогерентна волоконно-оптичні лінія зв’язку, фоторезистор, напівпровідникові структури, математична модель, від’ємний опір, повний опір, аналітичний вираз.

Annotation

UDC 621.383.5

Lutskiy E.F.Calculation of non-coherent fiber-optic line: course project for discipline «Fiber-optictransmission system of information» – Vinnytsya: VNTU, 2014 – 59 p., 18 ill., 7 t., 10 bibl. – Ukrainian.

In this course I consider fiber-optic transmission system information, and static and dynamic characteristics of semiconductor photodiodes and photoconductors.

The first section describes the structure, structure, parameters and classification of network fiber-optic transmission systems.

In theoretical part of this course project the basic components of FOTS are considered on the basis of designed and wide-spread today components o. Greater attention is spared consideration of amplifaiers of optical radiations: to their parameters, descriptions and requirements to them.

In calculation part of develop and calculate coherent tl to information by a волоконно-оптичною flow line. It is considered, what coherent tls to information. The basic places of the use of когерентніхtls to information are considered.

Keywords: Optical-frequency radio measurement transducer with frequency output, resistor, semiconductor structures, mathematical model, negative resistance, impedance, an analytical expression.

ВСТУП

У сучасних системах зв'язку все більше потрібні швидкісні широкосмугові канали зв'язку для передачі інформації. Відповідати зростаючим обсягам переданої інформації можна, використовуючи оптичне волокно.

Оптичний зв'язок , що використовує світло як засіб передачі різної інформації , має ряд відмінних особливостей , не властивих традиційним засобам зв'язку . Тому в різних країнах світу наукові дослідження та розробки в цій області з року в рік стають все більш інтенсивними . Волоконна оптика знаменує нову еру в розвитку сучасної фізики , електроніки , оптики , у розвитку тих дисциплін , які так чи інакше були пов'язані з передачею і переробкою великих обсягів , або , як зараз прийнято говорити , масивів інформації. Вважається , що телефонні переговори і передача телепрограм , здійснювані по кабелю , несуть великий обсяг інформації. Але з точки зору завдань найближчого майбутнього кількість інформації надзвичайно мало. У цій ситуації використання оптичних методів у системах зв'язку вельми перспективно.Оптичне волокно в даний час вважається найдосконалішою, а також найбільш перспективним середовищем для передачі великих потоків інформації на великі відстані.

Економічні аспекти оптичного волокна безперечно свідчать у його користь. Волокно виготовляється з кварцу, основу якого складає двоокис кремнію, широко поширеного, а тому недорогого матеріалу, на відміну від міді. Вартість волокна по відношенню до мідної парі співвідноситься як 2:5. По всьому світу в даний час постачальники послуг зв'язку за рік прокладають десятки тисяч кілометрів волоконно-оптичних кабелів. Ведуться інтенсивні дослідження в області волоконно-оптичних технологій такими найбільшими компаніями як Lucent Technologies, Norton, Siemens, IBM, Corning, Alcoa Fujikura.

Упроцесі експлуатації ВОСП можна відзначити ряд їх переваг:

- Висока завадостійкість від зовнішніх електромагнітних впливів, яка вирішує проблеми електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів.

- Широка смуга пропускання. Обумовлюється високою несучою частотою (можливість передачі по одному оптичному волокну інформації в кілька терабіт).

- Мале згасання світлового сигналу в волокні. В даний час промислове оптичне волокно має згасання 0,2 - 0,3 дБ на довжині хвилі 1,55 мкм в розрахунку на 1 км. Мале згасання і невелика дисперсія дозволяють будувати ділянки ліній без ретрансляції протяжністю до 100 км і більше.

- Низький рівень шумів.

- Мала вага і об'єм.

- Висока захищеність від несанкціонованого доступу (важко підслухати інформацію, не порушуючи прийому-передачі).

- Тривалий термін експлуатації. Процес деградації волокна значно уповільнений і термін служби ВОК становить приблизно 25 років.

Отож, застосування ВОСП доцільно, економічно і ефективно на всіх ділянках Єдиної Національної Мережі Зв'язку України. Це не тільки підвищує техніко-економічні показники галузі зв'язку, але й забезпечує можливість поетапного переходу до цифрових мереж інтегрального обслуговування Волоконно-оптичні системи мають великі можливості при використанні їх у військових мережах.

Розробка радіовимірювальних оптичних перетворювачів з частотним виходом є перспективним напрямком, оскільки в цьому випадку реалізуються високі економічні та метрологічні показники пристроїв та можлива технологічна сумісність з мікроелектронними пристроями обробки інформації. Використання від’ємного опору напівпровідникових приладів компенсує втрати енергії в коливальному контурі, що значно підвищує чутливість радіовимірювальних оптичних перетворювачів, а, отже, дозволяє використовувати їх при малих значеннях інтенсивності спектра власного випромінювання плазми.

Отже, метою цієї курсової роботиє розбудова теоретичних засад і методів створення частотних оптичних перетворювачів на основі транзисторних структур з від’ємним опором, сумісних з мікроелектронною технологією. У ній проведено розрахунки статичних і динамічних характеристик перетворювачів та виконано експериментальну перевірку математичних моделей, досліджено властивості радіовимірювальних оптичних перетворювачів.