Волоконно-оптические линии связи Контрольная
СОДЕРЖАНИЕ: СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 Вариант 16 По предмету: Волоконно-оптические линии связи| СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 Вариант 16 |
|||||||
| По предмету: |
Волоконно-оптические линии связи |
||||||
| Фамилия: |
Ерофеева |
||||||
| Имя: |
Елена |
||||||
| Отчество: |
Геннадьевна |
||||||
| Шифр: |
Е971С016 |
||||||
| Домашний адрес студента: |
Г. Ревда, 623270, Свердловской обл., ул. Мира 14, кв. 14 |
||||||
| Дата отправки контрольной работы: |
15 марта 1999г. |
||||||
| Контрольная работа поступила на ФУПС СибГУТИ-УрКСИ |
|||||||
| «___»__________199__г. |
|||||||
|
Методист: |
|||||||
| Дата рецензии: |
«___»__________199__г. |
||||||
| Оценка: |
|||||||
| Подпись рецензента: |
|||||||
Задание.
Рассчитать параметры двухслойных оптических волокон оптического кабеля.
Выбрать в соответствии с вариантом конструкцию оптического кабеля и нарисовать эскиз поперечного сечения в масштабе 1:10.
Исходные данные взять из табл. 1, 2.
Расчету подлежат:
1) числовая апертура;
2) нормированная частота V;
3) число мод, распространяющихся в волокне N;
4) коэффициент затухания a, дБ/км;
5) уширение импульса t, мкс;
6) длина регенерационного участка для системы передачи ИКМ-120 (Fт = 8,5 Мбит/с).
Таблица 1, 2
| Наименование параметра |
Обозначение |
Ед. изм. |
Величина |
| Диаметр сердцевины |
2 a |
мкм |
10 |
| Диаметр оболочки |
2b |
мкм |
125 |
| Потери на поляризацию |
tg b 1010 |
0,8 |
|
| Длина волны |
l |
мкм |
1,3 |
| Коэффициент рассеяния |
Кр |
мкм4 дБ/км |
1,05 |
| Тип световода |
Ступенчатый |
||
| Коэффициент преломления сердцевины |
n1 |
1,5 |
|
| Коэффициент преломления оболочки |
n2 |
1,47 |
|
|
Потери в разъемном соединении |
a рс |
Дб |
1,3 |
| Потери в неразъемном соединении |
a нс |
Дб |
0,31 |
| Энергетический потенциал аппаратуры |
Q |
Дб |
49 |
| Строительная длина кабеля |
i сд |
км |
1 |
| Зоновый кабель с числом волокон |
4 |
||
Решение.
1. 
Числовая апертура определяет условия ввода излечения в оптическое волокно. Она вычисляется по формуле:
Увеличение NA повышает эффективность ввода лазерного излучения в волокно. Но с другой стороны это связано с увеличением диаметра сердцевины и возрастанием модовой дисперсии. Обычно величина NA = 0,150,25.
Результаты расчетов приведены в таблице 3. Все расчеты выполнялись при помощи электронных таблиц Excel.
2. Нормированная частота определяется по формуле:
По этой величине можно судить о режиме работы оптического волокна. Если V 2,045, то в нем распространяется только одна основная мода HEII. Если V 2,045, то имеет место многомодовый режим работы.
3. 
Число мод при этом зависит от типа волокна. Для ступенчатого многомодового световода:
4. Коэффициент затухания складывается из затухания поглощения и затухания рассеяния:
5. Уширение импульсов зависит от типа световода (ступенчатый, градиентный), а также от режима его работы. В многомодовом ступенчатом волокне:
6. Определение длины регенерационного участка производится из двух условий:
1) межсимвольной интерференции
2) допустимого затухания регенерационного участка
Таблица 3
| Наименование параметра |
Обозначение |
Ед. изм. |
Величина |
| Числовая апертура |
NA |
0,298 |
|
| Нормированная частота |
V |
7,209 |
|
| Число мод |
N |
26 |
|
| Коэффициент затухания |
a |
дБ/км |
0,37 |
| Уширение импульса |
t |
с/км |
9,910-8 |
| Длина регенерационного участка |
i р |
км |
68,8 |
При выборе конструкции кабеля следует учитывать, что зоновые кабели имеют конструкцию с фигурным сердечником.
Зоновые кабели предназначены для связи областного центра с районами и городами области. Дальность связи находится как правило в пределах сотни километров.
Кабель зоновой связи (марка ОЗКГ) содержит 8 градиентных волокон, расположенных в пазах профилированного пластмассового сердечника. Так как кабель предназначен для непосредственной прокладки в грунт, он имеет защитный броневой покров из стальных проволок диаметром 1,2 мм. Дистанционное электропитание регенераторов осуществляется по четырем медным изолированным проводникам, расположенным в броневом покрове кабеля. Снаружи кабель имеет полиэтиленовую оболочку.
Изготавливаются также оптические кабели зоновой связи, в которых цепи дистанционного питания отделены от броневых проволок алюминиевым экраном и расположены внутри кабеля. Кабель может содержать 4 или 8 волокон.
Как наиболее подходящий выберем кабель марки ОЗКГ-01.
Основные характеристики приведены в таблице 4, 5.
Таблица 4
| Марка кабеля |
Количество волокон |
a , дБ/км |
l , мкм |
i р , км |
Система передачи |
D F , МГц км |
ТУ |
Область применения |
| ОЗКГ-01 |
4-8 |
0,7 |
1,3 |
30 |
ИКМ-120 |
800 |
ТУ-16, 705, 455, 85 |
Зоновые сети |
Таблица 5
| Параметр |
ЗС |
| Размеры волокна, мкм: |
|
| сердечник |
50 |
| оболочка |
125 |
| покрытие |
500 |
| Температурный диапазон, С° |
-40°до +50° |
| Число волокон |
4…8 |
| Длина волны, мкм |
1,3 |
| Коэффициент затухания, дБ/км |
0,7…1,5 |
| Полоса пропускания, Мгцкм |
500-800 |
| Тип волокна |
Многомодовое |
| Система передачи |
ИКМ-120 ИКМ-480 |
| Строительная длина, м |
2200 |
| Регенерационный участок, км |
30 |
| Диаметр кабеля, мм |
17 |
| Масса, кг/км |
370 |
| Допустимое растягивающее усилие, Н |
3000 |
| Радиус изгиба |
20a |
| Стоимость кабеля, т.р./км |
|
| ОК-4 |
7,3 |
| ОК-8 |
12,0 |
Разрез оптического кабеля зоновой связи
Список литературы
1. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии свзяи. - М. Радио и связь, 1990э
2. Гроднев И.Ию, Верник С.М. Линии связи. - М. Радио и связь, 1988.
3. Методические указания по курсу ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ.
4. Конспект лекций.
12 Марта 1999 г. _______________Е.Г. Ерофеева