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 (, дБ/км;
5) уширение импульса (, 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( |мкм |10 |
|Диаметр оболочки |2b |мкм |125 |
|Потери на поляризацию |tg((1010 | |0,8 |
|Длина волны |( |мкм |1,3 |
|Коэффициент рассеяния |Кр |мкм4дБ/к|1,05 |
| | |м | |
|Тип световода |Ступенчатый |
|Коэффициент преломления |n1 | |1,5 |
|сердцевины | | | |
|Коэффициент преломления |n2 | |1,47 |
|оболочки | | | |
|Потери в разъемном соединении |(рс |Дб |1,3 |
|Потери в неразъемном |(нс |Дб |0,31 |
|соединении | | | |
|Энергетический потенциал |Q |Дб |49 |
|аппаратуры | | | |
|Строительная длина кабеля |(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 = 0,15(0,25.
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 |( |дБ/км |0,37 |
|Уширение импульса |( |с/км |9,9(10-8 |
|Длина регенерационного |(р |км |68,8 |
|участка | | | |
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 |Количес|(, |(, |(р,|Система|(F, |ТУ |Область|
|кабеля|тво |дБ/к|мкм|км |передач|МГц(км| |примене|
| |волокон|м | | |и | | |ния |
|ОЗКГ-0|4-8 |0,7 |1,3|30 |ИКМ-120|800 |ТУ-16,|Зоновые|
|1 | | | | | | |705, |сети |
| | | | | | | |455, | |
| | | | | | | |85 | |
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, Мгц(км |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 |20( |
|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
-----------------------
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]