 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Задача 3. Рассчитать параметры двухслойных стеклянных волокон оптического кабеля
Рассчитать параметры двухслойных стеклянных волокон оптического кабеля. Разработать конструкцию кабеля и нарисовать эскиз поперечного сечения в масштабе 10:1.
Расчету подлежат: числовая апертура NА; нормированная частота ν; число типов волн N, распространяющихся в кабеле; диаметр сердцевины волокна для одномодовой передачи d, мкм; коэффициент затухания волны в волокне кабеляa, дБ/км; уширение импульса в кабеле tи, мкс/км.
Исходные данные:
Вариант: 41
| Параметр | Диаметр сердцев 2а, мкм | Диаметр оболочки 2в, мкм | Потери в сердцевине tgd·10-11 | Длина волны l, мкм |
| Значение | 1,2 | 1,5 |
| Параметр | Коэффициент преломления сердцевины n1 | Коэффициент преломления оболочки n2 | Число волокон в кабеле, м | Длина регенерационного участка lр, км |
| Значение | 1,47 | 1,46 | 5,5 |
Ход решения:
Определим основные оптические параметры стекловолокна с точность до 4 цифры после запятой, согласно методике приведенной в [4, стр. 145-146] и в методических указаниях [2, формулы 6-9].
Числовая апертура:
где
NA – числовая апертура ОВ;
n1 и n2 - коэффициент преломления сердцевины и оболочки;
Значение апертурного угла:
Θa = arcsin(NA) = arcsin(0,1711) = 5,87, рад.
Значение нормированной частоты:
Так как v > 2,405, то можно сделать вывод, что для данного типа ОВ имеет место многомодовый режим работы.
Число типов волн (мод) N, которые одновременно распространяются по оптическому волокну, рассчитывают по формуле:
Полученное значение округлять до меньшей целой величины.
Для того чтобы по оптическому волокну распространялась только волна НЕ11, диаметр сердцевины волокна должен выбираться из условия:
Затухание света в волокне оптического кабеля обусловлено поглощением энергии в материале стекловолокна, а также рассеянием в окружающее пространство. Приближенно суммарный коэффициент затухания вычислять по формуле:
Величину tи рассчитать по формуле согласно [1, стр. 209] для заданной длины регенерационного участка:
где
с = 3·105 км/с – скорость света в вакууме.
Приведем возможную конструкцию волоконно-оптического кабеля в разрезе, учитывая число волокон и укажем основные элементы конструкции.
Эскиз поперечного разреза кабеля приведен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Поперечный разрез волоконно-оптического кабеля
Список литературы
1. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи. – М.: Радио и связь, 1988 г. -354 с.
2. Комаров Ю.З., Направляющие системы электросвязи: Методические указания и контрольные задания по выполнению домашней контрольной работы. – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2006. -19 с.
3. Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения – М.: Компания Сайрус Системс, 1999. -672 с.
4. Горлов Н.И., Микиденко А.В., Минина Е.А., Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП: Учебное пособие. Новосибирск; Сиб.ГУТИ - 2003 г. –245 с.
5. Андреев В.А., Бурдин В.А., Попов Б.В., Польников А.И., Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи: Учебник для ВУЗов, М.: Радио и связь, - 1995, -220 стр.
Поиск по сайту: