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

142 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

75959. Становление новых государственных институтов в РФ в конце 20 веке 20.83 KB
  Правительство Российской Федерации. Исполнительную власть Российской Федерации осуществляет Правительство Российской Федерации. Правительство Российской Федерации состоит из Председателя Правительства Российской Федерации заместителей Председателя Правительства Российской Федерации и федеральных министров. Председатель Правительства Российской Федерации назначается Президентом Российской Федерации с согласия Государственной Думы.
75960. Становление современного российского парламентаризма. Думские выборы 1993 и 1995 годов: сравнительный анализ 22.11 KB
  Утвердившийся в 1917 году коммунистический строй на 70 лет прервал формирование в нашей стране демократических институтов, пресек развитие парламентаризма. И все же ростки политической демократии и парламентаризма не были полностью искоренены...
75961. Формирование «олигархических групп», эволюция их отношений с государством в России 26.8 KB
  Сейчас он означает небольшую группу финансовых магнатов Большую Восьмерку или Семь Банковских Баронов состоящих в тесных отношениях с президентом и правительством и оказывающих на них влияние. За термином олигархия скрывается некоторая неловкость реальной ситуации: доминирующее положение небольшого числа финансовых групп благодаря симбиозным отношениям с администрацией президента. Рассматривая политическую роль финансовых групп в ельцинской системе и фазы их развития можно отметить что изза слабости органов представительной власти и...
75962. Характерные черты становления рыночной экономики в РФ 19.88 KB
  Черты становления рыночной экономики в России: отечественный экономист А. Смирнов на долю частной собственности в экономике России в 1914 г. В России даже в период промышленного подъема 1909 1913 гг. Значительно выросла доля России в мировом промышленном производстве накануне Первой мировой войны она занимала пятое место в мире после США Германии Англии Франции.
75963. Эволюция партийно-политической системы РФ в начале 21 века 18.23 KB
  Резкий рост численности партий. При этом реальное влияние на политический процесс, включая законотворческую деятельность, оказывали не более пяти-шести партий. Как показала практика избирательных кампаний, многие партии изначально создавались для сугубо политтехнологических целей
75964. Беловежские соглашения - исторический смысл и дискуссионные проблемы 19.6 KB
  БЕЛОВЕ́ЖСКИЕ СОГЛАШЕ́НИЯ термин используемый для обозначения соглашения подписанные 8 декабря 1991 высшими руководителями России Белоруссии и Украины о роспуске СССР и образовании Содружества независимых государств СНГ. Смысл: После попытки ГКЧП в августе 1991 реальная власть перешла в руки республиканских правящих элит и президент СССР М. а 5 декабря Кравчук объявил что Украина денонсирует договор 1922 о создании СССР. Тогда Кравчук Ельцин и Шушкевич собрались в Беловежской пуще для решения вопроса о сохранении СССР.
75965. Декларация о государственном суверенитете РСФСР - условия принятия и исторический смысл 17.91 KB
  Декларация о государственном суверенитете РСФСР политикоправовой акт ознаменовавший начало конституционной реформы в РСФСР где суверенитет рассматривается как естественное и необходимое условие существования российской государственности. Условия: Декларация была принята Первым Съездом народных депутатов РСФСР 12 июня 1990 года и подписана Председателем Верховного Совета РСФСР Б. Значение исторический смысл: Помимо провозглашения суверенитета РСФСР и намерения создать демократическое правовое государство в составе обновлённого Союза...
75966. Шоковая терапия и ее исторические последствия 53 KB
  Шоковая терапия - пропагандистское (газетное) название, с легкой руки некоторых публицистов приклеившееся к политике, которую начало проводить, придя к власти, реформаторское правительство Ельцина-Гайдара – политике стабилизации экономики. (попытка России перейти к Рыночной Экономике)