Волоконно-оптические линии связи Контрольная СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ № 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 = 0,15¸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 a дБ/км 0,37 Уширение импульса t с/км 9,9×10-8 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, 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 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