Характеристика принципов построения цифровой первичной сети связи. Расчет показателя преломления компонентов волоконного световода, его числовой апертуры и затухания. Вычисление дисперсии оптического волокна. Определение длины регенерационного участка.
История развития волоконнооптических линий связи началась в 1965-1967 гг., когда появились опытные волноводные линии связи для передачи широкополосной информации, а также криогенные сверхпроводящие кабельные линии с малым затуханием. С 1970 г. активно развернулись работы по созданию световодов и оптических кабелей, использующих видимое и инфракрасное излучения оптического диапазона волн. Создание волоконного световода и получение непрерывной генерации полупроводникового лазера сыграли решающую роль в быстром развитии волоконнооптической связи.Принципы построения перспективной первичной сети связи АО «НК«?ТЖ» заключаются в следующем: 1) первичная сеть должна быть цифровой; 3) первичная сеть должна иметь такие структурные и функциональные характеристики, чтобы имелась возможность ее использования для любых вторичных сетей общего пользования, ведомственных, частных и т.п.; Сеть концентрируется вдоль железной дороги, полностью отражая при этом ее конфигурацию. Отечественные волоконнооптические системы передачи (ВОСП), такие как Сопка 4М (140 Мбит/с), Сопка 3М (34 Мбит/с) основаны на плезиохронной цифровой иерархии стандартного для СНГ ряда: ИКМ-30, 120, 490, 1920 и имеют недостатки, усложняющие их применение в цифровых сетях с многократным вводом-выводом цифровых потоков 2,048 Мбит/с и их распределением. В развитие системы передачи ИКМ-120Т на основе серийной аппаратуры Сопка-3М, разработано техническое задание на аппаратуру ВОСП-480Т, которая должна обеспечить передачу 16 двухмегабитовых потоков (480 каналов ТЧ) по схеме "точка-точка" и трех дополнительных потоков 2,048 Мбит/с (90 каналов ТЧ) с возможностью их многократного выделения (до 32) на промежуточных станциях.ОКК ? оптические модули с уложенными внутри оптическими волокнами, скручеными вокруг центрального элемента из стеклопластика, промежуточная оболочка с наложенными поверх арамидными нитями, внешняя оболочка из полиэтилена высокой плотности или специального трекингостойкого полиэтилена. Оптические кабели марки ОКК, предназначенные для использования на волне 1,3 мкм, прокладывают как в канализации, так и в грунте и эксплуатируют при температуре - 40 ... Шестнадцативолоконный оптический кабель с защитным покровом из стеклопластиковых стержней приведен на рис. Оптические кабели ОКК изготовляются в двух вариантах; Оптический кабель городской связи марки ОККС: 1 - силовой элемент (стеклопластика) 2-волокно;При оценке показателя преломления стекол необходимо учитывать его зависимость от длины волны, т.е. спектральную зависимость, которая для диапазона длин волн 0,6-2,0 мкм характеризуется трехчленной формулой Селмейера [2]: , где Аі и Ii (i=1,2,3) - коэффициенты, значения которых находятся экспериментально; ? - длина волны, мкм. Для изготовления световодов применяют кварцевые стекла с добавками окиси германия, фосфора, повышающими показатель преломления кварца, и добавками окиси бора, фтора, понижающими показатель преломления стекла. Для этого необходимо рассчитать значение нормированной (характеристической) частоты: , где а - радиус сердечника световода, мкм; ?-длина волны, мкм; n1 - показатель преломления сердечника; n2 - показатель преломления оболочкиВажной характеристикой световода является числовая апертура NA (Numerical Aperture), которая представляет собой синус от апертурного угла (?пр). От значения NA зависят эффективность ввода излучения лазера в световод, потери на микроизгибах, дисперсия импульсов, число распространяющихся мод.Затухание световодных трактов обусловлено собственными потерями в волоконных световодах (?с) и дополнительными потерями, так называемыми кабельными (?к) обусловленными деформацией и изгибами световодов при наложении покрытий и защитных оболочек в процессе изготовления оптического кабеля, т.е. , Собственные потери волоконных световодов состоят, в первую очередь, из потерь поглощения (?п) и потерь рассеивания ?р ,т.е. Затухание в результате поглощения связано с потерями на диэлектрическую поляризацию и существенно зависит от свойств материала световода [2]: ДБ/км, где n1 - показатель преломления сердечника; ? - длина волны, мкм; tg? - тангенс угла диэлектрических потерь в световоде, равный 2,4·10-12.В световодах при передаче импульсных сигналов после прохождения некоторого расстояния импульсы искажаются, расширяются и наступает момент, когда соседние импульсы перекрывают друг друга. Расширение импульсов устанавливает предельные скорости передачи информации по световоду при импульсно-кодовой модуляции и при малых потерях ограничивает длину участка регенерации. Дисперсия ограничивает также пропускную способность волоконнооптических систем передачи, которая предопределяет полосу частот, пропускаемую световодом, ширину линейного тракта и соответственно объем информации, который можно передать по оптическому кабелю. Дисперсия возникает по двум причинам: некогерентность источников излучения и появление спектра ??, существование большого числа мод.
План
Содержание
Введение
1. Теоретическая часть
1.1 Принципы построения цифровой первичной сети связи на основе ЦСП
