Уширение импульса.

Наряду с коэффициентом затухания ОВ важнейшим параметром является дисперсия, которая определяет его пропускную способность для передачи информации. Дисперсия приводит к увеличению длительности импульса (уширение импульса) при прохождении его по оптическому кабелю, появлению межсимвольных помех, и в конечном счете – к ограничению пропускной способности кабеля. Уширение импульсов возникает не только исключительно при прохождении сигнала через ОВ, но и за счет прохождения сигнала через соединители, модулирующие, демодулирующие и другие устройства.

Уширение импульсов происходит за счет модовой, материальной, волноводной и профильной дисперсий и определяется выражением:

,

Где:

– модовая дисперсия ;

- материальная дисперсия ;

– внутримодовая дисперсия ;

– профильная дисперсия .

, с/км

Где:

- показатель преломления сердцевины;

с= 3·10⁵ км/с – скорость света в вакууме;

нс/км

.

Где:

L – длина кабеля ;

∆λ – ширина спектра излучения источника, соответствует 2 .

М(λ) – удельная материальная дисперсия (для , соответствует

).

.

Где:

L – длина кабеля ;

– ширина спектра излучения источника, соответствует ;

– удельная материальная дисперсия (для , соответствует ).

.

Где:

L – длина кабеля ;

– ширина спектра излучения источника, соответствует 2 [нм].

– удельная материальная дисперсия (для , соответствует ).

Произведём подстановку численных значений:

;

;

;

.

Определение длины регенерационного участка.

Длину регенерационного участка ограничивает один из двух факторов: затухание или дисперсия. При определении длины регенерационного участка необходимо на первом этапе найти максимально допустимое расстояние (ограниченное затуханием световодного тракта), на которое можно передать сигнал, а затем его восстановить. Вторым этапом определяют пропускную способность ОК и находят длину трассы, на которую еще возможно передавать оптические сигналы с заданной скоростью. В многомодовых ОВ длина регенерационного участка обычно лимитируется дисперсией, а в одномодовых ОВ лимитируется затуханием.

При проектировании высокоскоростных ВОСП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (L_α) и длина участка регенерации по широкополосности (L_в), так как причины, ограничивающие предельные значения L_α и L_в, независимы.

В общем случае необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию:

– максимальная проектная длина участка регенерации;

– минимальная проектная длина участка регенерации;

,

Где:

α_макс – максимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП [дБ];

М – системный запас ВОСП по кабелю ;

n – число разъемных оптических соединителей на участке регенерации (n=2);

α_рс – потери в разъёмном соединении ;

α_ок – километрическое затухание оптического кабеля ;

α_нс – потери в неразъемном соединении ;

– строительная длина кабеля;

уровень чувствительности;

Произведём подстановку численных значений:

;

.

,

Где:

α_мин – минимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП ;

α_ок – километрическое затухание оптического кабеля ;

α_нс – потери в неразъемном соединении ;

– строительная длина кабеля;

уровень перегрузки;

Произведём подстановку численных значений:

,

,

Определим длину регенерационного участка по широкополосности.

.

Где:

– результирующая дисперсия;

– ширина спектра излучения источника, соответствует 2;

– широкополостность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту.

Вычислим:

.

Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение условия:

,

Оно выполняется:

.