Выбираем оптический кабель соответствующий нашим значениям. Это кабель компании "ОФС Связьстрой-1". Кабель оптический, бронированный стальными проволоками с центральным диэлектрическим элементом; с броней из круглых стальных проволок; с наружной полиэтиленовой оболочкой; длительно допустимое растягивающие статическое усиление 80 кН; многомодовое ОВ. Рек. МСЭ-Т G.655; с восьмью элементами в повиве оптического сердечника; с общим количеством ОВ в ОК, равным 32.

ДКП-80-5-8/32 ТУ 3587-001-51702873-00

DKP-80-5-8/32 TU 3587-001-51702873-00

ДКП рекомендован для прокладки в грунтах всех групп, в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах.

1 - кордель заполнения;

2 - внутренняя оболочка;

3 - оптическое волокно;

4 - гидрофобный компаунд;

5 - гидрофобный компаунд;

6 - рипкорд;

7 - центральный силовой элемент;

8 - полимерная трубка;

9 - броня;

10 - наружная оболочка.

Числовая апертура

Числовая апертура определяет условия ввода излучения в оптическое волокно. Она вычисляется по формуле:

,

Где:

- показатель преломления сердцевины;

- показатель преломления оболочки.

Вычислим апертуру:

.

Увеличение NA повышает эффективность ввода лазерного излучения в волокно. Обычно величина апертуры 0,15-0,25.

Нормированная частота

Коэффициент затухания складывается из затухания поглощения и затухания рассеяния.

.

Потери, возникающие при распространении сигнала по волоконному световоду, объясняются тем, что часть мощности, поступающей на вход световода, рассеивается вследствие изменения направления распространения лучей на нерегулярностях и их высвечивания в окружающее пространство (), другая часть мощности поглощается самими молекулами кварца ().

Затухание за счет поглощения связано с потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет с частотой, существенно зависит от свойств материала оптического волокна (tgд).

, дБ/км

Где:

- длина волны [км];

tgд - тангенс угла диэлектрических потерь;

- показатели преломления сердцевины;

Потери рассеяния обусловлены неоднородностями материала волоконного световода, расстояния между которыми меньше длины волны, и тепловой флуктуацией показателя преломления. Величина потерь на рассеяние, называемое рэлеевским, определяется по формуле:

, дБ/км

Где:

л - длина волны;

- показатель преломления сердцевины;

- постоянная Больцмана;

[] - коэффициент сжимаемости;

- температура затвердевания стекла при вытяжке.

Произведём подстановку численных значений:

;

;

.

Уширение импульса

Наряду с коэффициентом затухания ОВ важнейшим параметром является дисперсия, которая определяет его пропускную способность для передачи информации. Дисперсия приводит к увеличению длительности импульса (уширение импульса) при прохождении его по оптическому кабелю, появлению межсимвольных помех, и в конечном счете - к ограничению пропускной способности кабеля. Уширение импульсов возникает не только исключительно при прохождении сигнала через ОВ, но и за счет прохождения сигнала через соединители, модулирующие, демодулирующие и другие устройства.

Уширение импульсов происходит за счет модовой, материальной, волноводной и профильной дисперсий и определяется выражением:

,

Где:

- модовая дисперсия ;

- материальная дисперсия ;

- внутримодовая дисперсия ;

- профильная дисперсия .

, с/км

Где:

- показатель преломления сердцевины;

с= 3·10⁵ км/с - скорость света в вакууме;

нс/км

, .

Где:

L - длина кабеля ;

?л - ширина спектра излучения источника, соответствует 2 .

М (л) - удельная материальная дисперсия (для , соответствует

). .

Где:

L - длина кабеля ;

- ширина спектра излучения источника, соответствует ;

- удельная материальная дисперсия (для , соответствует

).

.

Где:

L - длина кабеля ;

- ширина спектра излучения источника, соответствует 2 [нм].

- удельная материальная дисперсия (для , соответствует

).

Произведём подстановку численных значений:

;

;

; .

Определение длины регенерационного участка

Длину регенерационного участка ограничивает один из двух факторов: затухание или дисперсия. При определении длины регенерационного участка необходимо на первом этапе найти максимально допустимое расстояние (ограниченное затуханием световодного тракта), на которое можно передать сигнал, а затем его восстановить. Вторым этапом определяют пропускную способность ОК и находят длину трассы, на которую еще возможно передавать оптические сигналы с заданной скоростью. В многомодовых ОВ длина регенерационного участка обычно лимитируется дисперсией, а в одномодовых ОВ лимитируется затуханием.

При проектировании высокоскоростных ВОСП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (L_б) и длина участка регенерации по широкополосности (L_в), так как причины, ограничивающие предельные значения L_б и L_в, независимы.

В общем случае необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию:

- максимальная проектная длина участка регенерации;

- минимальная проектная длина участка регенерации;

,

Где:

б_макс - максимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП [дБ];

М - системный запас ВОСП по кабелю ;

n - число разъемных оптических соединителей на участке регенерации (n=2);

б_рс - потери в разъёмном соединении ;

б_ок - километрическое затухание оптического кабеля ;

б_{нс -} потери в неразъемном соединении ;

- строительная длина кабеля;

уровень чувствительности;

Произведём подстановку численных значений:

;

.

,

Где:

б_мин - минимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП ;

б_ок - километрическое затухание оптического кабеля ;

б_{нс -} потери в неразъемном соединении ;

- строительная длина кабеля;

уровень перегрузки;

Произведём подстановку численных значений:

,

,

Определим длину регенерационного участка по широкополосности.

.

Где:

- результирующая дисперсия;

- ширина спектра излучения источника, соответствует 2;

- широкополостность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту.

Вычислим:

.

Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение условия:

,

Оно выполняется:

.

Список литературы

1. С.Н. Ксенофонтов Направляющие системы электросвязи. Сборник задач. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004, - 268с.

2. И.И. Гроднев, С.М. Верник Линии связи: учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1988, - 544с.

3. Н.И. Горлов, А.В. Микиденко, Е.А. Минина. Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП. Учебное пособие. - Новосибирск: СибГУТИ, 2003г. - 230с.

4. Методические указания по выполнению контрольного задания.

5. Конспект лекций.

Размещено на Allbest.ru