Министерство науки и образования Украины
Национальный Технологический Университет
«Харьковский Политехнический Институт»
Курсовая работа на тему:
Расчет магистрального ОВК
Выполнил: студент гр. Э-43 А
Повякало А.Л.
Клименко В.А.
Проверил: доцент
Беспрозванных А.В
Харьков 2008 г
Содержание
Введение
1. Оптическое волокно…………………………………………………………….
1.1 Принципиальное устройство волокна………………………………….
1.2 Классификация волокон………………………………………………...
1.3 Моды……………………………………………………………………...
1.4 Профиль индекса преломления…………………………………………
1.5 Волокно со ступенчатым индексом…………………………………….
1.6 Волокно со сглаженным индексом (градиентное волокно)…………..
1.7 Одномодовое волокно…………………………………………………...
1.8 Сравнение волокон………………………………………………………
2. Выбор магистрального оптоволоконного кабеля для сети FDDI…………….
2.1 Кабель волоконно-оптический магистральный……………………….
ЭКБ-ДПО, ДАО, СПО, САО, ДПО-Д, ДАО-Д, СПО-Д, САО-Д…………
2.2 Кабель волоконно-оптический магистральный……………………….
ЭКБ-ДПОм, ДПОд (с тросом)………………………… ……………………
2.3 Кабель волоконно-оптический магистральный……………………….
ЭКБ-ДПЛ, СПЛ, САЛ, ДАЛ, СПЛ-Д, ДПЛ-Д, САЛ-Д, ДАЛ-Д………….
2.4 Кабель волоконно-оптический магистральный……………………….
ЭКБ-ДПС, ЭКБ-ДАС… .……………………………………………………..
2.5 Кабель волоконно-оптический магистральный……………………….
ЭКБ-ДПТ, ЭКБ-ДПМ, ЭКБ-ДПМ-Д……………………………………….
3. Расчет параметров оптического волокна магистрального……………………
оптоволоконного кабеля... ……………………………………………………..
3.1 Расчет параметров многомодового оптического волокна ……………
со ступенчатым профилем показателя преломления……………………..
3.2 Расчет параметров многомодового градиентного волокна…………..
3.3 Расчет параметров одномодового оптического волокна…………….
4. Расчет энергетического потенциала сети одномодового ОВ
Список источников литературы
Введение
В последние два десятилетия прошедшего и в начале текущего века происходит смена эпохи индустриально-технологического развития передовых государств эпохой информационно-технологической. Ярким проявлением этого процесса является невиданный по скорости и результатам прогресс в создании новых методов и средств телекоммуникаций. Бурное развитие технологии производства систем и средств связи с практически неограниченной пропускной способностью и дальностью передачи и массовое их использование, по сути, привели к информационно-технологической революции и формированию глобального информационного общества. Сегодня телекоммуникации - это одна из самых быстроразвивающихся высокотехнологических и наукоемких отраслей мировой экономики. Уровень развития технологических разработок, производства и внедрения в различные сферы деятельности телекоммуникационных систем во многом формируют положительный образ передового государства. Такое развитие событий стало возможным благодаря широкому практическому использованию достижений фундаментальных наук - прежде всего физики, химии и математики, а также компьютерных технологий. Создание элементной базы современных волоконно-оптических систем передачи информации (ВОСП) и технологий их серийного производства основано на практическом применении таких открытий в области физики и таких разделов математики, которые еще совсем недавно считались уделом самых высших кругов «чистой науки», на практическое использование которых не надеялась не только широкая общественность, но и сами авторы этих открытий.
1. Оптическое волокно
Оптическое волокно представляет собой элемент, переносящий сигнал, подобный металлическому проводнику в проводе. Как правило, волокно используется в виде кабеля, то есть, окружено защитной оболочкой, предохраняющей его от механических повреждений и воздействий окружающей среды.
1.1 Принципиальное устройство волокна
Оптическое волокно имеет два концентрических слоя - ядро (сердцевина) и оптическая оболочка. Внутреннее ядро предназначено для переноса света. Окружающая его оптическая оболочка имеет отличный от ядра показатель преломления и обеспечивает полное внутреннее отражение света в ядро. Показатель преломления оптической оболочки менее чем на 1% меньше показателя преломления ядра. Характерные величины показателей преломления — 1.47 для ядра и 1.46 — для оптической оболочки. Волокна имеют дополнительную защитную оболочку вокруг оптической оболочки. Защитная оболочка, представляющая собой один или несколько слоев полимера, предохраняет ядро и оптическую оболочку от воздействий, которые могут повлиять на их оптические свойства. Защитная оболочка не влияет на процесс распространения света по волокну, а всего лишь предохраняет от ударов.
Рис.1.1 Полное внутреннее отражение в оптическом волокне
На рисунке 1.1 представлена схема распространения света по волокну. Свет заводится внутрь волокна под углом, большим критического, к границе ядро/оптическая оболочка и испытывает полное внутреннее отражение на этой границе. Поскольку углы падения и отражения совпадают, то свет и в дальнейшем будет отражаться от границы. Таким образом, луч света будет двигаться зигзагообразно вдоль волокна.
Свет, падающий на границу под углом, меньшим критического, будет проникать в оптическую оболочку, и затухать по мере распространения в ней. Оптическая оболочка обычно не предназначен для переноса света, и свет в ней достаточно быстро затухает.
Отметим, что в ситуации, представленной на рисунке 1.1 свет будет также преломляться на границе воздух/волокно. И только после этого его распространение будет происходить в соответствии с законом Снелла и значениями индексов преломления ядра и оптической оболочки.
Внутреннее отражение служит основой для распространения света вдоль обычного оптического волокна. В этом анализе, однако, учитываются только меридианные лучи, проходящие через центральную ось волокна после каждого отражения. Другие лучи, называемые асимметричными, движутся вдоль волокна, не проходя через его центральную ось. Траектория асимметричных лучей представляет собой спираль, накручивающуюся вокруг центральной оси. Асимметричные лучи, как правило, игнорируются в анализе большинства волоконно-оптических процессов.
Специфические особенности движения света вдоль волокна зависят от многих факторов, включая:
- размер волокна
- состав волокна
- процесс инжекции
Волокна сами по себе имеют чрезвычайно малый диаметр. На рисунке 3.1.1 представлены поперечные сечения и диаметры для ядра и оптической оболочки четырех наиболее распространенных видов волокон.
Рис.1.1.1 Типичные диаметры ядра и оптической оболочки
Диаметры ядер и оптических оболочек следующие:
|
Ядро (мкм) |
Оптическая оболочка (мкм)
|
|
8 |
125 |
|
50 |
125 |
|
62.5 |
125 |
|
100 |
140 |