3 Ключевые вопросы

1. Что понимают под шириной спектра ПУ? На какие параметры системы передачи влияет этот параметр?

2. Что Вы можете сказать о диаграмме направленности излучения ЛД с точки зрения ввода света в оптическое волокно?

3. Что понимают под опорной точкой S (Source) и какие основные параметры линейного тракта в ней нормируются?

4. Поясните принцип и схему осуществления цифровой модуляции излучения ЛД.

5. Почему в лазерах (в отличие от светодиодов) имеет место порог энергии накачки (пороговый ток накачки)?

6. Где на ВтАХ должна находится рабочая точка ЛД – до- или после порога I_п – и на какие параметры ПУ влияет ее положение?

7. Зачем вводят параметр «коэффициент гашения» ЛД, и на какие параметры системы передачи он влияет?

8. Поясните значение такого параметра ЛД, как «штраф по мощности».

9. Каким параметром оцениваются шумы ЛД и когда как они влияют на параметры системы передачи.

10. Как измеряется «глаз-диаграмма» и какую информацию можно из нее извлечь относительно качества работы ПУ?

4 Домашнее задание

4.1 Построить идеализированную ватт-амперную характеристику лазерного диода (см. примеры на рис. 2.1 или рис. 1 на закладке «помощь»/«моделирование передатчика» на главной странице программы «Mod FOCS») методом кусочно-линейной аппроксимации согласно исходных данных табл. 4.1.

Таблица 4.1 – Варианты для выполнения домашнего задания

(№ варианта соответствует № студенческой бригады)

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
IMIN, мА	10	12	14	16	18	20	22	24	26	25
IMAX, мА	50	60	65	60	70	75	80	85	90	95
PMIN, мВт	0,1	0,15	0,12	0,14	0,15	0,17	0,18	0,19	0,2	0,22
PMAX, мВт	1,2	1,1	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0

В табл. 4.1 I_MIN и I_MAX – минимальное и максимальное значения тока накачки на линейном участок ВтАХ, а Р_MIN и Р_MAX – минимальное и максимальное значения мощности излучения ЛД соответственно. Для своего варианта определить ваттовый отклик ЛД

R_P = P/I = (Р_MAX – Р_MIN)/(I_MAX – I_MIN), Вт/А.

4.2 На графике ВтАХ построить эпюры осуществления цифровой модуляции интенсивности излучения (см. примеры на рис. 2.3 и рис. 1 на закладке «помощь»/«моделирование передатчика» на главной странице программы «Mod FOCS»).

5 Лабораторное задание

5.1 Ознакомиться c особенностями работы в программном комплексе «Mod FOCS» (см. Приложение).

5.2. Выбор варианта лабораторного задания

Варианты лабораторного задания приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1 – Варианты лабораторного задания

№ бригады	І		ІІ		ІІІ		ІV		VІ
№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
№ ЛД в библиотеке	ЛД2	ЛД3	ЛД4	ЛД6	ЛД7	ЛД8	ЛД9	ЛД10	ЛД11	ЛД1

5.2.1 При помощи программы построить семейство ватт-амперных характеристик для Вашего варианта ЛД в интервале температур 20С… 80С, используя возможности «Mod FOCS» (см. рис. 5.1).

5.2.2 Исследовать зависимость коэффициента гашения К_г, оптической мощности модуляции и штрафа по мощности Ш_тр от температуры Т ЛД в интервале Т = 20С, 40С, 60С и 80С. Построить графики зависимостей К_г(Т), (Т) и Ш_тр(Т) и сделать выводы о влиянии температуры на эффективность работы ЛД.

5.2.3 Исследовать зависимость коэффициента гашения К_г, оптической мощности модуляции и штрафа по мощности Ш_тр от тока смещения I_см рабочей точки ЛД в интервале I_см = 1,1I_п, I_см = 1,2I_п и I_см = 1,3I_п, где I_п = 0,97 I_см при Т = 20С. Построить графики зависимостей К_г(I_см), (I_см) и Ш_тр(I_см) и сделать выводы о влиянии тока смещения на эффективность работы ЛД.

5.2.4 Рассчитать максимальную длину участка регенерации по затуханию для двух крайних значений штрафа по мощности: 1) для наименьшего (например, при Т = 20С); 2) для наибольшего (например, при Т = 80С) по формулам

(5.1,а)

(5.1,б)

где Q²⁰ и Q⁸⁰ – значения энергетического потенциала аппаратуры, дБ при Т = 20С и 80С соответственно; А_рс = 0,5 дБ – потери в неразъемных соединениях; и – штраф по мощности, дБ для Т = 20С и 80С соответственно; А_зап = 6 дБ – эксплуатационный запас;  = 0,36 дБ/км – коэффициент затухания оптического волокна на длине волны 1310 нм; А_нрс = 0,1 дБ – потери в неразъемных соединениях ОВ; l_c = 2 км – строительная длина оптического кабеля. Значение энергетического потенциала аппаратуры, подставляемого в формулы (5.1) для Т = 20С 80С и находим из соотношений

Q^20 = 10lg[ (мВт)] – р_пру(дБм), дБ, (5.2,а)

и

Q^80 = 10lg[ (мВт)] – р_пру(дБм), дБ, (5.2,б)

где (мВт) и – значение мощности модуляции (см. рис. 5.2) при Т = 20С и 80С соответственно, мВт; р_пру = –28 дБм – уровень чувствительности приемного устройства (ПрУ) – минимальный уровень мощности оптического сигнала на его входе, при которой обеспечивается BER = 10^–10.