Вариант 51. Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в ВОСП

  • ID: 48357 
  • 45 страниц

Фрагмент работы:

Контрольная работа ВОСП

Вариант 51

?=1.1 – поправочный коэффициент

Ответы на контрольные вопросы раздел 1.

Волоконно-оптическая система передачи – система передачи, в которой все сигналы передаются по оптическому кабелю.

Задача 1.

Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в ВОСП.

Дано:

L=85км; LS=6км

Волокно типа DSF – ?ПМД=0,01пс/км1/2

?=0,28 дБ/км; lS=0,05дБм

?0 = 1,52 мкм

??0,5=0,2 нм

?ХР=3,5 пс/нм*км

РЕШЕНИЕ:

....

Ответы на контрольные вопросы раздел 2.

Базовые транспортные технологии мультиплексирования: SDH, OTH-WDM, ATM, Ethernet, T-MPLS

Задача 2

Дано:

Общее число кадров Ethernet PBT =200*1,1=220

Транспортная структура – OPU1

OPU1 = 3810х4 байт

Ответы на контрольные вопросы раздел 3.

Требования к источникам излучения:

-сигнал излучается на длине волны в окнах прозрачности (где затухание минимально) – 0.85; 1.33; 1.55 мкм;

- большая доля световой энергии должна попадать в ОВ;(т.е. потери должны быть минимальными) ;

- на выходе источника излучения должно обеспечиваться требуемое значение уровня мощности;

- изменение параметров окружающей среды должно оказывать минимальное влияние на источник излучения.

Задача 3

Определить характеристики многомодового лазера с резонатором Фабри-Перо (FP) и одномодового лазера с распределенной обратной связью (DFB).

Дано:

РЕШЕНИЕ:

Ответы на контрольные вопросы раздел 4.

Модуляция - Это изменение параметров оптической несущей по закону информационного колебания.

Задача 4

Для заданных тока смещения и амплитуды модулирующих однополярных импульсов определить графически изменение выходной модуляционной мощности и определить глубину модуляции. Указать вид источника.

Дано:

Данные для построения графика:

| | | | | | | | | |

I, мА | 0 | 5 | 10 | 15 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28

| | | | | | | | | |

Р1, мкВт | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | 160 | 230 | 310 | 370

Ответы на контрольные вопросы раздел 5.

К фотодетекторам оптических систем связи предъявляются следующие :

В большой степени этим требованиям отвечают фотодиоды.

Задача 5.

Определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора и материал изготовления.

Данные для построения графика S(?)

Ответы на контрольные вопросы раздел 6.

При прямом детектировании оптический сигнал направляется на фотодетектор и на выходе ФПУ фиксируется электрический сигнал (рисунок 6.1).

Рисунок 5.1 - Прямое детектирование оптического сигнала

Электрический сигнал образуется в виде изменяющегося электрического тока (фототока), который усиливается каскадом усилителя с малым собственным шумом.

При детектировании с преобразованием оптический сигнал направляется на фотодетектор вместе с сигналом опорного оптического генератора (ООГ), который должен быть согласован с генератором – передатчиком. На выходе ФПУ фиксируется электрический сигнал или сигнал радиочастоты, содержащий информационный сигнал (рисунок 6.2).

Рисунок 5.2 - Детектирование с преобразованием

Задача 6.

Определить полосу пропускания и отношение сигнал / шум для фотоприемного устройства, содержащего ТИУ усилитель и фотодетектор ЛФД.

:

Rэ=90 кОм Сэ=3,5 пФ

?вн=0,9 М=30

Fш(М)=7 Т=315

Дш=4,5 Кус=130

Рпер= 0 дБм L=35*1,1=38,5 км

?=0,33 дБ/км

Ответы на контрольные вопросы раздел 7.

Оптические усилители основаны на следующих эффектах:

Усиление света в оптических системах осуществляется за счет энергии внешнего источника. Основой усилителя является активная физическая среда, в которой благодаря энергетической подкачке увеличивается мощность излучения. В качестве активной среды применяются полупроводники и стекловолокна с различными примесями, например, редкоземельными эрбием (Er), неодимом (Nd), празеодимом (Pr), тулием (Tm). Накачка этих сред осуществляется непрерывно или импульсно. При усилении может происходить преобразование спектра входного сигнала, т.е. выходной сигнал может быть смещен по частоте.

Задача 7.

Определить длину взаимодействия L излучения накачки в рамановском усислителе.

Дано:

Рн=3,5*1,1=3,85 Вт

А=55 мкм2=55*10-17км

G = 7 дБ

g = 7*10-14м/Вт= 7*10-17 км/Вт

Решение:

Ответы на контрольные вопросы раздел 8.

Линейные тракты оптических систем передачи подразделяются на беспроводные (атмосферные) и проводные (волоконно-оптические). 

Задача 8.1

Определить предельную дальность передачи по двум типам волокон без промежуточных регенераторов, но с использованием оптических усилителей. Также определить минимальное расстояние между оптическим передатчиком и оптическим приемником заданного интерфейса для исключения перегрузки приемника.

Дано:

Задача 8.2

Ответы на контрольные вопросы раздел 9.

Пассивные компоненты:

Оптический кабель, светонесущими элементами которого являются оптические волокна. Наружная оболочка кабеля может быть изготовлена из различных материалов: поливинилхлорида, полиэтилена, полипропилена, тефлона и других материалов. Оптический кабель может иметь бронирование различного типа и специфические защитные слои (например, мелкие стеклянные иглы для защиты от грызунов).

Оптическая муфта - устройство, используемое для соединения двух и более оптических кабелей.

Оптический кросс - устройство, предназначенное для оконечивания оптического кабеля и подключения к нему активного оборудования.

Задача 9

Дано:

Число мультиплексоров ROADM – 7

Интерфейс DN100S-1D5(c)

Nканалов=3

Решение

Ответы на контрольные вопросы раздел 10.

Оптический солитон – это импульс, представляющий собой одиночную волну колоколообразной формы, образующийся в оптическом волокне при наличии определенной нелинейной зависимости коэффициента преломления от интенсивности излучения когерентного источника. При этом коэффициент преломления должен возрастать с ростом интенсивности. Тогда высокочастотные составляющие импульса как бы сдвигаются к его хвосту, а низкочастотные составляющие – к его голове, чем подавляется действие хроматической и поляризационной дисперсии. Такой импульс может сохранять форму и ширину по всей длине волоконной линии