Курсовой проектПТОТС2014_2
.docКурсовой проект “Разработка фотоприемника волоконно- оптической системы передачи “
Цель проекта : провести разработку схемы и расчет основных параметров фотоприемного устройства ВОЛС в диапазоне скоростей передачи 1-10 Гбит/с , длина волны 1,55 мкм .
Исходные данные к проекту ( задаются преподавателем ) :
-
Скорость передачи информации - B [Гбит/c].
-
Допустимый коэффициент ошибок ( BER ).
-
Тип кодирования сигнала ( NRZ или RZ ).
-
Тип усилителя фотоприемника.
Требуется выполнить :
-
Исходя из заданной скорости передачи и типа кодирования ,определить необходимую длительность тактового интервала и потребную ширину полосы частот фотоприемного устройства. Обосновать расчет ширины полосы : кратко описать теоретические основы выбора кода в ВОСП , перечислить достоинства и недостатки кодов различных типов , рассчитать ширину спектра сигнала заданной скорости передачи при заданном типе кода .
-
Исходя из заданной вероятности ошибки , определить минимально необходимое соотношение сигнал- шум на выходе фотоприемного устройства (SNR).Обосновать расчет величины SNR - кратко описать теоретические основы зависимости между BER и SNR и провести необходимые расчеты .
-
Выбрать необходимый тип фотоприемника (PIN – фотодиод или ЛФД , материал светочувствительного слоя – Si , Ge , InGaAsP или что-либо еще ). Найти в технической литературе и выбрать конкретный тип фотодиода , выпускаемого промышленностью ( привести несколько различных типов доступных современных фотодиодов с указанием их параметров и обосновать выбор ).
-
Выбрать схему входного каскада фотоприемника ( усилитель напряжения , трансимпедансный усилитель , что-либо еще ) , привести краткий обзор различных схем с анализом достоинств и недостатков каждой и обосновать свой выбор. Выбрать тип транзистора входного каскада усилителя ФПУ ( биполярный или полевой ) , обосновать выбор , найти в технической литературе и выбрать конкретный тип транзистора , выпускаемого промышленностью ( привести несколько различных типов доступных современных транзисторов с указанием их параметров и обосновать выбор ).
-
На основании результатов предыдущих стадий разработки проекта рассчитать минимальную мощность оптического излучения на входе фотоприемника , необходимую для получения заданного коэффициента ошибок ( чувствительность приемника ). Сравнить полученные данные с параметрами известных коммерчески доступных фотоприемников с аналогичными величинами B и BER : найти в технической литературе и привести несколько типов конкретных , выпускаемых промышленностью современных фотоприемников с указанием их параметров и провести сравнительный анализ достоинств и недостатков разработанного ФПУ.
-
Проанализировать пути и способы улучшения чувствительности разработанного фотоприемника . Рассчитать длину регенерационного участка ВОЛС с разработанным приемником (принять мощность излучателя 0 дБм и затухание в кабеле 0,3 дБ\км).
Рекомендуемая литература :
1. М.Кауфман,А.Сидман “Практическое руководство по расчетам схем в электронике “,
Cправочник ,т.2 , М. , Энергоатомиздат,1993 г.
2. А.Козанне,Ж.Флере, Г.Мэтр,М.Руссо “ Оптика и связь “ , М., Мир, 1984 г.
3. Э.А.Шевцов,М.Е.Белкин “ Фотоприемные устройства волоконно-оптических систем передачи “, М. ,Радио и связь , 1992 г.
4. Дж. Гауэр “ Оптические системы связи “,М.,Радио и связь,1989 г.
5.“ Оптические системы передачи ”, под ред. В.И.Иванова , М. ,Радио и связь, 1994 г.
6. В.А.Арсеньев,Ю.Т.Давыдов “ Приемные устройства оптического диапазона “,
М. , Изд . МАИ , 1992 г.
Типы и технические характеристики выпускаемых промышленностью фотодиодов , транзисторов и фотоприемников искать в технической литературе ( справочниках , каталогах , на сайтах производителей и т.д. ).Использовать только современную справочную литературу – не ранее 2000 года издания .
Номер варианта = номеру фамилии в официальном списке группы .
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
|
B,Гб\с |
1 |
2 |
2 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
1 |
2 |
3 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2 |
1 |
3 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
1 |
1,2 |
2 |
|
BER* |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
|
Код** |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
3 |
3 |
4 |
2 |
2 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
4 |
1 |
2 |
3 |
5 |
5 |
|
ФП*** |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
3 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
3 |
1 |
2 |
1 |
|
№ |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B,Гб\с |
1 |
2 |
1,6 |
1,8 |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BER* |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Код** |
5 |
2 |
5 |
5 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ФП*** |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание : * 1 – 10E9 , 2- 10E10 , 3 – 10E11 .
Примечание : ** 1 – NRZ, 2- RZ – L , 3 – RZ-S , 4 –фотонный , 5- RZ
Примечание : *** 1- Трансимпедансный , 2 – С высоким входным сопротивлением .3-с низким входным сопротивлением