Банковские холдинги в России
|
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 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
|
2a
|
мкм
|
10
|
|
Диаметр оболочки
|
2b
|
мкм
|
125
|
|
Потери на поляризацию
|
tgb×1010
|
|
0,8
|
|
Длина волны
|
l
|
мкм
|
1,3
|
|
Коэффициент рассеяния
|
Кр
|
мкм4дБ/км
|
1,05
|
|
Тип световода
|
Ступенчатый
|
|
Коэффициент преломления
сердцевины
|
n1
|
|
1,5
|
|
Коэффициент преломления
оболочки
|
n2
|
|
1,47
|
|
Потери в разъемном
соединении
|
aрс
|
1,3
|
|
Потери в неразъемном
соединении
|
aнс
|
Дб
|
0,31
|
|
Энергетический потенциал
аппаратуры
|
Q
|
Дб
|
49
|
|
Строительная длина кабеля
|
iсд
|
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
|
iр
|
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
|
Система передачи
|
DF, 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