МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ УКРАЇНИ

Національний Університет “Львівська політехніка“

Кафедра Телекомунікації

Дослідження властивостей модулів спектрального ущільнення каналів восп

Методичні вказівки до лабораторної роботи

з курсу “Оптичні та радіоканали телекомунікацій”

для студентів базового напрямку "Телекомунікації"

Львів 2005

„Дослідження джерел оптичного випромінювання”. Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу „Оптичні та радіоканали телекомунікацій“ для студентів базового напрямку 0924 – „Телекомунікації“. – Львів. – 2005. – 7 с.

В лабораторній роботі досліджується методи ущільнення оптичних каналів на різних довжинах хвиль, та проводиться ознайомлення з основними властивостями пристроїв спектрального селективного та неселективного типу ущільнення оптичного волокна, що використовуються у волоконно-оптичних системах передачі інформації. Методичні вказівки також можуть бути використані в курсовому і дипломному проектуванні при розробці каналів передачі телекомунікаційних систем.

Тема: Вивчення принципів спектрального ущільнення.

Мета роботи: вивчення і експериментальне дослідження принципів спектрального розділення у ВОСП.

1. Теоретичні відомості

В даній лабораторній роботі імітований спосіб ущільнення ВОЛЗ В лабораторній роботі можна організувати дуплексний спосіб передачі інформації (зустрічні потоки на різних довжинах хвиль), так і співнапрямлену передачу по одноволоконному оптичному тракту. В лінії такого типу обов'язково повинен бути присутній вузол об'єднання і розділення каналів прийому і передачі (УСОД).

Він може бути трьох типів:

1. оптичним - за допомогою пасивних оптичних розгалужувачів, селективних (мультиплексори і демультиплексори) і неселективних (дільники оптичної потужності) до довжини хвилі. В даній лабораторній роботі використовується неселективні направлені відгалужувачі (НВ) оптичної потужності.

2. електронно-оптичні - оптичні виходи приймача і передавача об'єднуються з допомогою НВ, третій вивід якого через електронний - оптичні вентилі (ЕОВ) підключений до тракту. ЕОВ по певному алгоритму під'єднують приймач і передавач.

3. електронним – в приймачі-передавачі використовується напівпровідниковий прилад, здатний приймати і випромінювати оптичний сигнал в залежності від прикладеної до нього управляючої напруги. Електричний вивід цього приладу підключається до електронного розподільного пристрою.

В даній лабораторній роботі використовується оптичний спосіб на селективних (чутливих до довжини хвилі) НВ, а також з’єднання неселективного та селективного розгалужувачів.

1. Направлені відгалужувачі

В даній лабораторній роботі використовуються два селективні направлені відгалужувачі (устройство спектрального об’днання та ділення УСОД), а також неселективний відгалужувач (подільний або суматор потужності не промислового виготовлення). Втрати при розподілі потужності випромінювання в системі неселективних відгалужувачів пропорційна логарифму числа виходів в пристрої (a_n=10lgm). По конструкції НВ ділять на два основні типи - біконічні, в яких випромінювання передається через бічну поверхню, і торцеві, в яких випромінювання передається через торець.

В лабораторній роботі використовуються два селективні НВ: структура якого вказана на рис. 1., та один неселективного типу рис.2.

Рис. 1. – Розгалужувач з розщеплюванням пучка (УСОД).

Для розгалуження потужності (неселективний) формують на кінці вхідного ВС, очищеного від оболонки, кулькової лінзи з відбиваючою плямою на полюсі і двома "вікнами", в місцях виводу відбитого випромінювання в бічні вихідні ВС, введення бічного ВС в V–подібну канавку, сформовану в основному ВС (втрати 0,5... 1,2 дБ);

формування глибокого надрізу в основному ВС, завдяки якому частина сигналу відгалужується в бічні ВС, закріплені над надрізом перпендикулярно основному.

В розгалужувачах з допоміжними елементами широко використовують діелектричні циліндрові лінзи, що є відрізком градієнтного ВС з параболічним профілем показника заломлення.

Рис. 2. Розгалужувачі з градієнтними діелектричними лінзами: L1, L2, L3 –лінзи: 1–вхідний ВС; 2,3 – вихідні ВС; f– фокусна відстань лінзи

У відгалужувачах потужності: P_ei (i=1,2...,n) - потужність, що поступає в i-ий вхідний світловод. P_aj (j=1,2...,m) - потужність, що поступає в j-ий вихідний світловод. При рівномірному розподілі вхідної потужності між вихідним вихідними волоконними світловодами (ВС) відгалужувач характеризують наступні величини:

- втрати на розщеплення a_n=10 lg m;

- основні втрати a_i,1= - 10 lg (P_e,i /(P_a,1+P_a,2+...+P_a,m));

- ослаблення у зворотному напрямі a_r,1= - 10 lg (Р_е / P_e,i), де l=1,2...,n.