- •В. Г. Фокин основы оптической связи
- •Оглавление
- •Контрольные задания для самостоятельной работы по разделам
- •1 Основы физической и квантовой оптики Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •2 Физические среды оптической связи и их характеристики Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •Задача 2 (прочтите внимательно условие задачи!)
- •Методические указания к задаче 2
- •3 Пассивные устройства в оптической схемотехнике Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •Задача 3
- •4 Модули передачи оптических сигналов
- •4.1 Источники оптического излучения Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •Методические указания к задаче 4.1
- •4.2 Модуляция оптического излучения Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •Задача 4.2
- •Методические указания к задаче 4.2
- •5 Модули приёма оптических сигналов
- •5.1 Фотодетекторы Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •Задача 5.1
- •Методические указания к задаче 5
- •5.2 Фотоприёмные устройства Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •Методические указания к задаче 5.2
- •6 Оптические усилители Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •7 Линейные тракты оптических систем передачи Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
- •Задача 7.1
- •Методические указания к задаче 7.1
- •Основы оптической связи
- •630102, Новосибирск, ул. Кирова 86.
Методические указания к задаче 2
1) Для решения задачи 1 необходимо внимательно изучить конспект лекций (раздел 2) и литературу по характеристикам кварцевых оптических волокон.
2) Рекомендуется следующий порядок выполнения задания 2:
определить максимальное затухание секции длиной L,
определить совокупную дисперсию секции с учетом ширины спектра излучения,
определить полосу пропускания оптической линии,
определить максимальную скорость передачи двоичных импульсов через оптическую линию.
3) Результирующее максимальное затухание секции находится из соотношения:
A М = L + ls Ns ,[дБ], (2.1)
где ls – потери мощности оптического сигнала на стыке волокон строительных длин кабеля (ls = 0,05 дБ); Ns – число стыков, определяемое: Ns = Е [(L/Ls)–1] (целое число), Ls = 6 км (для всех вариантов).
4) Результирующая хроматическая дисперсия секции находится из соотношения:
,[c]
. (2.2)
5) Полоса пропускания оптической линии определяется из соотношения:
,[Гц]. (2.3)
6) Максимальная скорость передачи двоичных оптических импульсов зависит от FОВ и их формы, которую принято считать прямоугольной или гауссовской:
ВП = 1,01 FОВ, [бит/с], (2.4)
ВГ = 1,34 FОВ, [бит/с]. (2.5)
Для всех вариантов считать форму импульса гауссовской.
7) Для нахождения расстояния, при котором хроматическая дисперсия становится равной дисперсии ПМД необходимо приравнять математические выражения этих видов дисперсии и вычислить длину линии (2.6)
2 , [км]. (2.6)
8) Для вычисления мощности на выходе волокна секции необходимо из уровня мощности на входе волокна секции вычесть затухание всей секции АМ и полученное значение перевести в мощность, используя понятие «абсолютный уровень по мощности».
При обозначении коэффициентов дисперсии (хроматической и ПМД) в различной литературе могут использоваться различные значки, например:
ϭХР
, σПМД
и
,
но при этом сохраняется одинаковый
смысл.
Привести письменно выводы и оценки по результатам расчетов.
3 Пассивные устройства в оптической схемотехнике Изучите конспект, учебную литературу и ответьте письменно на следующие вопросы:
1 Чем отличаются прямой и угловой физические контакты коннекторе?
2 Какое назначение имеют соединительные оптические розетки?
3 Какие разновидности имеют оптические аттенюаторы?
4 Что входит в состав оптического кросса?
5 Какое назначение могут иметь оптические разветвители?
6 Что представляет собой оптический изолятор?
7 Какое назначение у оптических мультиплексоров и демультиплексоров?
8 Где в ВОСП применяется компенсатор дисперсии?
9 Какие устройства могут изменить маршрут световой волны?
10 Какое назначение имеет OADM?
11 Какие устройства могут входить в состав OADM?
Задача 3
Составить схему последовательного соединения ряда оптических пассивных компонентов (по данным табл. 3.1) и определите совокупное затухание в этой оптической цепи (по данным табл. 3.2).
Таблица 3.1
Параметр |
Предпоследняя цифра номера студенческого билета |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Соединяемые пассивные компоненты |
1,2, 3,4
|
6,4, 2,1 |
2,3, 7,8 |
3,4, 5,7
|
9,1, 6,4
|
1,9, 2,3
|
8,2, 1,3
|
6,9, 3,1
|
7,8, 9,1
|
9,6, 2,3
|
Обозначено в табл.3.1: 1 разъёмный соединитель, 2 розетка, 3 разветвитель 1х2 (3дБ), 4 аттенюатор, 5 мультиплексор (2дБ), 6 демультиплексор (3дБ), 7 оптич. фильтр (3дБ) , 8 циркулятор (3дБ), 9 компенсатор дисперсии (10дБ).
Таблица 3.2
Параметр |
Последняя цифра номера студенческого билета |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Потери (дБ) в: Разъёме розетки, аттенюаторе, разветвителе |
0,5 3 0,5 |
0,1 5 0,2 |
0,2 10 0,3 |
0,4 1 1 |
1 15 0,1 |
0,7 12 0,8 |
0,3 4 0,6 |
0,8 11 1,5 |
0,6 6 0,35 |
0,25 0 2 |
Методические указания к задаче 3
Составить схему в виде рисунка с обозначением всех компонентов по варианту.
Найти суммарную величину затухания в цепочке компонент, учитывая данные табл. 3.2 и собственно компонент (в пояснении к табл. 3.1).
