18144

Принципы построения ВОЛС

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лекция 11. Принципы построения ВОЛС Для любой ВОЛС большое значение имеют 3 фактора: информационная емкость системы которая определяется числом каналов связи и скоростью передачи информации; затухание сигнала определяющее максимальную длину ВОЛС без ретра...

Русский

2013-07-06

385.61 KB

141 чел.

Лекция 11.

Принципы построения ВОЛС

Для любой  ВОЛС большое значение имеют 3 фактора:

  1.  информационная емкость системы, которая определяется числом каналов связи и скоростью  передачи информации;
  2.  затухание сигнала, определяющее максимальную длину ВОЛС без ретрансляции;
  3.  стойкость по отношению к окружающей среде.

Основными компонентами волоконных линий связи являются:

  1.  передатчик;
  2.  приемник;
  3.  ретранслятор;
  4.  волоконный кабель.

Ведущими фирмами, выпускающими волоконно-оптические линии связи, являются:

  1.  General Cable Company (США);
  2.  Siecor (ФРГ);
  3.  Bill Cable (Великобритания);
  4.  Les Cable dehion (Франция);
  5.  Nokia (Финляндия);
  6.  Sumitimo (Япония);
  7.  Pirelli (Италия).

Особенность ВОЛС заключается в том, что передача сигнала ведется только однополярными импульсами. На рисунке 11.1 показана структурная схема ВОЛС.

Рис.11.1. Структурная схема ВОЛС:

I – передатчик; II – приемник; ИКМ – блок импульсно-кодовой модуляции;

ПК – преобразователь кода; ЭОП – электронно-оптический преобразователь (лазер);

СУ – согласующее устройство;  Р – ретранслятор;

ОЭП – преобразователь оптического сигнала в электронный.

При временной модуляции сигнала информация в прямом и обратном направлении передается по разным световодам.

Ретранслятор (Р) служит для усиления и восстановления формы оптического сигнала. Структура ретранслятора показана на рис.11.2.

Рис.11.2. Структурная схема ретранслятора:

1 – усилитель-корректор;

ОЭП – преобразователь оптического сигнала в электрический;

ЭОП – преобразователь электрического сигнала в оптический.

Структурная схема оптического передатчика (ПОМ) показана на рис. 11.3.

Рис. 11.3. Структурная схема ПОМ

ПОМ помимо модулятора содержит схемы стабилизации мощности и частоты излучения полупроводникового лазера. Преобразователь кода (ПК) преобразует стыковой код в код используемой линии, после чего сигнал идет на модулятор (МОД). Основная часть сигнала передается в оптическое волокно 1 (ОВ-1). Для контроля мощности излучения используют фотодиод, сигнал на который передается с помощью волокна 2 (ОВ-2). Напряжение на выходе фотодиода регистрирует все изменения мощности. Сигнал усиливается в усилителе 2 (Ус-2) и подается на инвертирующий вход усилителя 1 (Ус-1). Реализуется отрицательная обратная связь, стабилизирующая мощность излучения.

Структура фотоприемного блока показана на рис.11.4.

Рис.11.4. Структурная схема фотоприемного блока:

ФД – фотодетектор;  Ус – малошумящий усилитель; Ф – электронный фильтр;

ЛК – блок линейной коррекции сигнала;  РУ – решающее устройство;

ВТЧ – устройство выделения тактовой частоты; ПК – преобразователь кода.

Длина регенерационного участка (РУ) линии связи определяется исходя из следующий требований:

  1.  мощность сигнала на выходе должна превышать заданную пороговую мощность приемника:

          (11.1)

– мощность передатчика излучения, мВт;

– потери мощности при вводе излучения в световод;

– потери мощности в разъемном соединении;

– количество разъемных соединений;

– потери мощности в неразъемном соединении;

– количество неразъемных соединений;

– коэффициент потерь мощности в кабеле на единицу длины;

– длина кабеля от передатчика до ретранслятора;

– потери, связанные с температурными изменениями, дБ;

– временные потери, связанные со старением кабеля, дБ;  

– пороговая мощность приемника

Соотношение (11.1) часто записывают и в другом виде:

                                                                                      (11.2)

– энергетический потенциал аппаратуры;

– мощность передатчика;

– пороговая мощность приемника;

– потери при вводе излучения в световод.

С учетом соотношений (11.1) и (11.2) длина РУ может быть определена из следующего неравенства:

       (11.3)

  1.  наличие дисперсионных искажений сигнала в оптическом кабеле (рис. 11.5)

Рис.11.5. Наличие дисперсионных искажений в волокне

Длина линии связи на основании дисперсионных (временных) искажений формы импульса  определяется из соотношения:

         (11.4)

В – тактовая частота передачи сигнала;

– среднеквадратическое уширение импульса в световоде длиной L.

Величина  зависит тот типа световода. Кроме того, при определении нужно учитывать быстродействие передающего оптического модуля и приемного оптического модуля.

Среднеквадратическое уширение импульса в световоде определяется соотношениями:

  1.  многомодовый ступенчатый световод:

      (11.5)

– скорость света;

  1.  многомодовый градиентный световод:

       (11.6)

– показатель преломления в центре;

  1.  одномодовый световод:

                 (11.7)

– ширина спектра излучения лазера

– нормированное значение временного уширения


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66417. МАЛІ КОЛИВАННЯ ЗЧЛЕНОВАНИХ ГІРОСТАТІВ 407 KB
  У цьому випадку дуже характерні і задачі про малі коливання зчленованих гіростатів. Розроблено підхід який оснований на використанні теорії операторних матриць що діють у гільбертовому просторі і який дозволяє перейти від вихідної початково крайової задачі для гідромеханічної системи...
66418. Удосконалення методів передачі розміру одиниці електричного опору нерівнономінальним мірам 1.65 MB
  Питання удосконалення методів передачі розміру одиниці електричного опору нерівнономінальним мірам виникло у зв'язку зі збільшенням обсягів прецизійних вимірювань у яких здійснюється порівняння нерівнономінальних некратнодесятинних мір.
66419. Виховання патріотизму в учнів середніх шкіл США 169 KB
  Тому ставлення до виховання патріотизму в молодого покоління у сучасній українській школі повинно докорінно змінитися. Вдосконаленню і збагаченню вітчизняних традицій патріотичного виховання в школі може слугувати аналогічний зарубіжний досвід зокрема Сполучених Штатів Америки країни де цьому питанню завжди приділялася належна увага.
66420. РОЗВИТОК ПІДПРИЄМСТВ ОРГАНІЧНОГО СЕКТОРУ АГРОБІЗНЕСУ В КОНТЕКСТІ ВИКЛИКІВ ГЛОБАЛІЗАЦІЇ ТА ЄВРОІНТЕГРАЦІЇ 211.5 KB
  В контексті викликів глобалізації та євроінтеграції не повинна стати винятком і Україна тим більше що є всі передумови для ефективного функціонування підприємств органічного сектору. Теоретичні основи й узагальнення практичного досвіду розвитку...
66421. МЕХАНІЗМ РЕГУЛЮВАННЯ РИНКУ ФІНАНСОВИХ ПОСЛУГ УКРАЇНИ 979 KB
  На сучасному етапі розвитку економіки України ринок фінансових послуг знаходиться лише на стадії свого формування у звязку з чим виникає потреба в адекватному механізмі регулювання що є необхідною передумовою ефективного функціонування цього ринку.
66422. ТОВАРОЗНАВЧА ХАРАКТЕРИСТИКА РЕДИСКИ ЗАЛЕЖНО ВІД СОРТУ ТА УМОВ ЗБЕРІГАННЯ 231 KB
  В літку якісні коренеплоди ізза біологічних особливостей редиски виростити неможливо. Проблемами зберігання редиски в різні часи займалися такі науковці як П. Дженєєв 1968 але залишилось багато невирішених питань щодо збереженості...
66423. ПОДАТКИ НА СПОЖИВАННЯ В УКРАЇНІ: ОРГАНІЗАЦІЯ СПРАВЛЯННЯ ТА ФІСКАЛЬНІ НАСЛІДКИ ФУНКЦІОНУВАННЯ 306 KB
  Фіскальна історія свідчить що оподаткування споживання давно практикується державами. Поряд з цим саме представники групи податків на споживання універсальні акцизи відіграли роль рятівників бюджетів провідних держав світу в умовах гіперінфляції під час двох Світових воєн та низки економічних криз.
66424. Клініко-патогенетичні особливості перебігу ревматоїдного артриту за наявності ендотеліальної та субклінічної гіпотиреоїдної дисфункції 214 KB
  Не дивлячись на дуже часте співіснування цих нозологічних одиниць клінічна діагностика уражень ЩЗ у хворих на РА достатньо складна особливо у випадках мякої клінічної маніфестації. У хворих із ревматичними захворюваннями ЕД відіграє не менш важливу роль у розвитку та прогресуванні...
66425. Виховання соціальної усталеності особистості старшокласника в навчально-виховному процесі 211 KB
  У Законі Про соціальне становлення та розвиток молоді в Україні Національній доктрині Державній національній програмі Діти України Національній концепції виховання актуалізується проблема виховання особистості здатної на активну роль...