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

130 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

4490. Ассемблер. Об ассемблере 24.38 KB
  Об ассемблере Интересно проследить, начиная со времени появления первых компьютеров и заканчивая сегодняшним днем, за трансформациями представлений о языке ассемблера у программистов. Когда-то ассемблер был языком, без знания которого нельзя было за...
4491. Программная модель микропроцессора 47.29 KB
  Программная модель микропроцессора На современном компьютерном рынке наблюдается большое разнообразие различных типов компьютеров. Поэтому возможно предположить возникновение у потребителя вопроса — как оценить возможности конкретного типа (или...
4492. Структура программы на ассемблере 80.09 KB
  Структура программы на ассемблере Программа на ассемблере представляет собой совокупность блоков памяти, называемых сегментами памяти. Программа может состоять из одного или нескольких таких блоков-сегментов. Каждый сегмент содержит совокупность пре...
4493. Описание системы команд микропроцессоров Intel 231.11 KB
  Описание системы команд микропроцессоров Intel Материал, приведенный в данном разделе справочной системы, на котором мы рассматривали формат машинной команды микропроцессора и систему его команд в целом. Выберите тему: Знакомство ...
4494. Типы данных при программировании на языке ассемблера 73.96 KB
  Типы данных при программировании на языке ассемблера При программировании на языке ассемблера используются данные следующих типов: Непосредственные данные, представляющие собой числовые или символьные значения, являющиеся частью команды...
4495. Массивы на языке ассемблера 35.65 KB
  Массивы на языке ассемблера Дадим формальное определение: массив - структурированный тип данных, состоящий из некоторого числа элементов одного типа. Для того чтобы разобраться в возможностях и особенностях обработки массивов в программах на ассембл...
4496. Двухмерные массивы. Типовые операции с массивами на языке ассемблер 33.53 KB
  Двухмерные массивы. Типовые операции с массивами на языке ассемблер С представлением одномерных массивов в программе на ассемблере и организацией их обработки все достаточно просто. А как быть если программа должна обрабатывать двухмерный массив? Вс...
4497. Структуры в языке ассемблер 33.87 KB
  Структуры в языке ассемблер Рассмотренные нами выше массивы представляют собой совокупность однотипных элементов. Но часто в приложениях возникает необходимость рассматривать некоторую совокупность данных разного типа как некоторый единый тип. Это о...
4498. Объединения в языке ассемблер 24.14 KB
  Объединения в языке ассемблер Представим ситуацию, когда мы используем некоторую область памяти для размещения некоторого объекта программы (переменной, массива или структуры). Вдруг после некоторого этапа работы у нас отпала надобность в использова...