МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ІКТА кафедра ЗІ
З В І Т до лабораторної роботи №4 з навчальної дисципліни: «Основи телекомунікаційних систем» на тему: «Розрахунок параметрів оптичного волокна» Виконав: ст. гр. УІ-31 Прийняв: Львів – 2010 Мета роботи – ознайомитися з будовою оптичного волокна. Дослідити параметри одномодових та багатомодових кабелів зв’язку, вивчити методику розрахунку параметрів оптичних волокон. ЗАВДАННЯ ДЛЯ ВИКОНАННЯ РОБОТИ Домашня підготовка до роботи Вивчити будову оптико-волокна. Вивчити основні переваги та недоліки оптичних систем. Знати різницю між одномодовим та багатомодовим волокном. Вивчити методику розрахунку показника заломлення, числової паретури тощо. Освоїти розрахунок PDV для мережі заданої конфігурації. Освоїти розрахунок міжмодової та матеріальної дисперсії. Виконання заданого варіанту розрахунку параметрів оптичного волокна При розрахунку заданого варіанту розрахунку параметрів оптичного волокна: Вивчити основні формули розрахунків параметрів оптичного волокна. Вивчити основні властивості оптичного волокна, а також причини втрати сигналу у оптичному волокні. Отримати варіант для обчислення параметрів оптичного волокна у викладача. На основі отриманих даних обчислити такі параметри як: радіус сердцевини, співвідношення коефіціенту заломлення, числову апертуру, нормовану частоту, нормовану постійного розповсюдження,кількість мод в оптичному волокні, діаметр модвого поля, довжину хвилі відсічення, міжмодову дисепрсію, матеріальну дисперсію . 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. Розрахунок основних параметрів ОВ. Радіус сердцевини a Числова апертура
Нормована частота
Нормована постійна розповсюдження
де
- модова постійна розповсюдження(kn1<β<kn2);
- хвилеве число. Кількість мод (з урахуванням всіх вироджених мод) у разі ступінчастого ППП визначається виразом вигляду:
де
Діаметра модового поля рівно dМП=2W0с де W0 - радіус поля моди
Довжину хвилі відсічення у волокні
Міжмодова дисперсія
, де
- нормалізована частота.
,
Якщо
=2,405 або менше, то розповсюджується тільки одна мода, якщо ж
більше, то розповсюдяться багато мод. Матеріальна дисперсія
, де с — швидкість світла у вакуумі, а
- швидкість досліджуваної хвилі в данному матеріалі. Основні переваги ОВ 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 перед...