7.3 Дисперсия и пропускная способность ов

Полоса частот F, пропускаемая ОВ, определяет объем информации, который можно с заданным качеством передать по ОК. Теоретически по ОВ можно организовать огромное число каналов на большие расстояния, а практически F ограничена. Это обусловлено тем, что сигнал на другой конец приходит искаженным (импульс размывается, уширяется) вследствие различия фаз его составляющих. Данное явление оценивают величиной уширения передаваемых импульсов.

Сравнивая дисперсионные характеристики различных ОВ, можно отметить, что лучшими данными обладают одномодовые световоды, так как в них отсутствует модовая дисперсия. В ступенчатых многомодовых ОВ, наоборот, наблюдается весьма значительная дисперсия. Разные моды имеют различное время распространения, в результате чего на приёмном конце нарушаются фазовые соотношения составляющих сигнала и сигнал сильно искажается (размывается). В градиентных ОВ происходит выравнивание времени распространения различных мод за счет специально подобранного профиля показателя преломления: уменьшается от центра к периферии по параболическому закону. Это вызывает рефракцию – искривление траектории луча к осевой линии, что обуславливает волнообразный характер распространения лучей вдоль ОВ по винтовой линии. ГОВ подобно среде с распределенным линзовым эффектом, в которой световой пучок подвергается непрерывной подфокусировке.

Кроме модовой дисперсии в ОВ существует еще хроматическая (частотная) дисперсия (материальная, волноводная и профильная). Помимо ОВ в общее уширение импульса вносят свой вклад оптический излучатель (лазер, светодиод) и фотоприемник (фотодиод)[11].

Уширение импульса, отнесенное к 1 км, называют дисперсией. Для многомодовых градиентных волокон дисперсия рассчитывается по формуле

, (14)

Для одномодового волокна дисперсия определиться как;

, (15)

где =2 нМ –ширина спектра излучения источника;

- коэффициент удельной материальной дисперсии ОВ для заданной длины волны;

- удельной волновой дисперсии ОВ для заданной длины волны.

и определяются по таблице.

Таблица 10 - Числовые значения коэффициентов материальной и волновой дисперсии

Длина волны ,мкм	0,6	0,8	1,0	1,2	1,3	1,4	1,55	1,6	1,8
М(), пс/(кмнм)	400	125	40	10	-5	-5	-18	-20	-25
В(), пс/(кмнм)	5	5	6	7	8	8	12	14	16

Коэффициент широкополосности МГц/км, или пропускная способность ОВ определяется по формуле 16:

(16)

8 Определение длины регенерационного участка

Длина регенерационного участка lру волоконно-оптической линии связи определяется двумя параметрами ОВ. С одной стороны это затухание оптического волокна, с другой – дисперсия. Поэтому длину регенерационного участка рассчитывают учитывая оба этих параметра[5].

Длина регенерационного участка по затуханию определяется по формуле:

, (17)

Длина регенерационного участка по дисперсии определяется по формуле:

(18)

Из получившихся значений необходимо выбрать наименьшее.

Размещение регенерационных пунктов производится с учётом полученных допустимых длин регенерационных участков для выбранной системы передачи и передаточных характеристик кабеля. В работе следует стремиться к достижению размещения НРП через максимально допустимые расстояния, что уменьшит их общее количество.

ОРП, как правило, располагаются в городах или населённых пунктах, где они могут быть обеспечены электроэнергией, водой, топливом, культурно-бытовыми условиями для обслуживающего персонала

В результате расчёта и уточнения длин регенерационных участков по секциям между ОРП определяется число НРП на каждой секции

Число регенерационных участков для каждой секции ОП-ОРП определяется по формуле:

(19)