Контрольная работа по "Направляющие системы предачи"

                                                          N2 = 2.18       

    Рассчитаем  критические частоты многомодовых ступенчатых и градиентных световодов по формуле:

    где с = 3*10⁸ м\с – скорость света;

    Pnm – значение корня функции Бесселя таблица 5.11 [1] (для волн НЕ₂₁ Pnm=2.445)

    f₀ = 1,941*10¹⁴

    Определим критическую длину волны по формуле:

    λ₀ = с/f₀                        (30)

    λ₀ = 1.546*10^-6 

    3. Определим коэффициент поглощения в сердцевине световода α_nc по формуле:

    α_nc = 0,031 дБ\км

    Тогда суммарный коэффициент поглощения  с учетом потерь на рэлеевское рассеяние  определяем по формуле:

    где К_р = 1,5 дБ*мкм⁴\км – коэффициент рассеяния.

    α = 0,59 дБ\км

    Общие потери в световоде: α_общ = α_nc + α + α_k

    4. В одномодовых ОВ модовая дисперсия  отсутствует, а волноводная и  материальная дисперсии практически  взаимно компенсируются. Поэтому в этих ОВ уширение импульсов мало и практически не превышает нескольких пикосекунд. При расчете берем уширение на 1 километре τ₀ = 3*10^-12 с\км. Тогда на линии длиной l уширение в одномодовом ОВ будет равно:

    τ₁ = τ₀ * l                               (33)

    τ₁ = 6*10^-11 c.

    В многомодовых ОВ преобладает уширение импульсов за счет модовой дисперсии, которое рассчитывается по формулам:

    для ступенчатых ОВ

    τ₂ = 3,328*10^-7 с.

    для градиентных ОВ

    τ₃ = 5,727*10^-10 с. 

    где NA = - числовая апертура

    с – скорость света в вакууме, км\с

    l_э – эквивалентная длина линии с учетом длины связи (берется равной l, при длинах линии 5-7 км).

    Соотношение между уширением импульсов в результате дисперсии и полосой частот, которую можно передать по данным ОВ, приближенно выражается формулой:

    ΔА = 1/τ         (36)

    ΔF1 = 1.667*10¹⁰ Гц

    ΔF2 = 3,005*10⁶  Гц

    ΔF3 = 1,746*10⁹  Гц

    где τ – уширение, рассчитанное по формулам (33), (34), (35) для трех типов ОВ.

    Сравнивая полученные значения ΔF, определяем, что наилучшими оптическими характеристиками (и наиболее технологически сложными в изготовлении) обладают световоды одномодовые и многомодовые градиентные. 
 
 
 

    Используемая  литература

1. Гроднев И. И., Верник С. М. Линии связи: Учебник  для вузов. – М.: радио и связь, 1995 г.
2. Ионов А. Д., Попов Б. В. Линии связи: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1990 г.