МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
/
Розрахунок параметрів оптичного волокна
ІНСТРУКЦІЯ
до лабораторної роботи № 4
з курсу “Основи телекомунікаційних технологій”
для студентів базового напряму
“Управлінння інформацією” 6.170103
Львів 2010
Розрахунок параметрів оптичного волокна. Інструкція до лабораторної роботи №4 з дисципліни ”Основи телекомунікаційних технологій” для студентів базового напряму «Управління інформацією» / Укл. А.З.Піскозуб, І.Р.Опірський - Львiв: Національний університет "Львівська політехніка", 2010 - 15 с.
Укладачі: А.З.Піскозуб, канд. техн. наук, доцент
І.Р.Опірський, асистент
Мета роботи – ознайомитися з будовою оптичного волокна. Дослідити параметри одномодових та багатомодових кабелів зв’язку, вивчити методику розрахунку параметрів оптичних волокон.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
ВОЛЗ є волоконно-оптичною системою, що складається з елементів кабельної техніки, призначених для передачі оптичного сигналу по оптоволоконному кабелю. Точніше це вид зв'язку, при якому інформація передається по оптичному діелектричному хвилеводу, відомим під назвою «оптичне волокно». Оптичне волокно в даний час вважається найдосконалішим фізичним середовищем для передачі інформації, а також найдосконалішим фізичним середовищем для передачі великих потоків інформації на значні відстані завдяки унікальним можливостям пропускної спроможності і загасанню в ньому. Підстави так би мовити витікають з ряду особливостей властивих оптичним хвилеводам.
Волокно виготовляється з кремнію, основу якого складає двоокис кремнію, широко поширеного, а тому недорогого матеріалу, на відміну від міді.
Оптичне волокно має діаметр близько 100 мкм, тобто дуже компактно і дрібно, що робить його перспективним для використання в різних областях науки і техніки.
Скляне волокно – не метал, при реалізації системи зв'язку автоматично досягається гальванічна розв'язка сегментів. Застосовуючи особливий пластик, в промисловості виготовляють самонесучі підвісні кабелі, що не містять металу і тим самим безпечні в електричному відношенні. Такі кабелі можна вмонтовувати на щоглах існуючих ліній електропередач, як окремо, так і вбудовувати у фазовий дріт, економлячи засоби на прокладку кабелю.
Системи зв'язку на основі оптичних волокон стійкі до електромагнітних перешкод.
Важлива властивість оптичного волокна – довговічність. Час життя волокна, тобто збереження ним властивостей в певних межах, зразковий більше 25 років, що дозволяє прокласти волоконно-оптичний кабель один раз і в міру необхідності перешивати пропускну спроможність кабелю шляхом заміни передавачів і приймачів на більш швидкодіючі.
Не дивлячись на вищеперелічені переваги ВОЛС має також і недоліки.
Схильність скляного волокна до ураження радіації, за рахунок якої з'являються плями затемнення і зростає загасання.
Воднева корозія скла, що приводить до мікротріщин у волокні і погіршення його властивостей.
Небезпека оплавлення оптичного волокна при попаданні в кабель блискавки.
Труднощі зв'язані із застосуванням специфічного устаткування (оптичні кроси, муфти тощо) необхідного для маршрутизації відеоінформації.
Можливість просочування інформації за рахунок побічного електромагнітного випромінювання і наведень як в радіочастотному, так і в оптичному діапазонах.
Відносно висока вартість активних елементів ВОЛС і зварки оптичного волокна.
Полягання квантових систем в енергетичному співвідношенні характеризується енергетичними рівняннями і описується виразом [1]
, (1.1)
де і - щільність енергії випромінювання на частоті у одиничному інтервалі частот; - вірогідність квантового переходу із стану 1 в стан 2 (12); - кількість частинок на рівні 1.
Рівень 1 – це основний, незбуджений енергетичний рівень квантової системи. Ліва частина виразу (1.1) характеризує поглинання квантів енергії і перехід частинок на верхній енергетичний рівень 2. - коефіцієнт і ...
