Энергетические процессы в волоконно-оптических системах передачи - Дипломная работа
Содержание
Введение
1. Структурная схема волоконно-оптической линии передачи.
1.1 Моделирование электро-оптического преобразователя (ЭОП).
1.2 Параметры и характеристики светодиодов.
1.3 Параметры и характеристики лазерных диодов. Спички оптом в минске 512 предложении купить. Купить спички оптом firestarters.by.
1.4 Математическая модель электро-оптического преобразователя.
Выводы
2.Моделирование оптико-оптического преобразователя.
2.1 Затухание света в оптическом волокне.
2.2 Дисперсия сигналов в оптическом волокне.
2.3 Математическая модель оптико-оптического преобразователя.
Выводы
3. Моделирование оптико-электрического преобразователя.
3.1 Параметры и характеристики p-i-n фотодиода
3.2 Параметры и характеристики лавинного фотодиода.
3.3 Математическая модель оптико-электрического преобразователя
Выводы
4. Моделирование электро-электрического преобразователя.
4.1 Шумы электронных усилителей
4.2 Шумы лазера
4.3 Математическая модель электро-электрического преобразователя.
Выводы
5. Расчет бюджета времени нарастания волоконно-оптической линии передачи.
6. Разработка программы моделирования волоконно-оптической линии передачи.
6.1 Алгоритм расчёта программы «POWER-FOTL»
6.2 Блок-схема программы «POWER-FOTL»
6.3 Описание работы с программой
6.4 Пример моделирования с программой «POWER-FOTL»
7.Экономическая оценка проектирования волоконно-оптической линии передачи с использованием ЭВМ
8. Висновки та пропозиції.
9. Перелік посилань.
10. Додаток А. Лістінг програми. 11. Додаток Б. Креслення.
Введение
Современный этап развития техники связи характеризуется проведением интенсивных разработок и внедрением волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) информации. Интерес к ним объясняется большими возможностями этой новой области техники. Вырабатываются принципы построения таких систем и реализации их компонентов, строятся и вводятся в эксплуатацию линии, создаются условия для широкого их внедрения на действующих сетях связи.
Актуальность применения ВОСП обусловлена рядом их преимуществ по сравнению с системами передачи, использующими кабели с металлическими жилами.
Основные преимущества ВОСП:
1. высокая помехоустойчивость, нечувствительность к внешним электромагнитным полям и практически полное отсутствие взаимных влияний между отдельными волокнами многоволоконного ОК;
2. потенциально большая широкополосность (информационная ёмкость);
3. небольшая масса и габариты ОК (примерно в 10 раз меньше по сравнению с традиционными кабелями при одинаковом числе каналов связи). Это уменьшает стоимость и время прокладки ОК;
4. полная электрическая развязка между входом и выходом системы связи, не требуется общее заземление передатчика и приёмника;
5. надёжная техника безопасности ввиду отсутствия коротких замыканий – ОК могут быть использованы в пожаро- и взрывоопасных условиях (шахты, метрополитены);
6. потенциально низкая стоимость ОК.
Оптические волокна (ОВ) изготавливаются из сверхчистого стекла по сложной и дорогостоящей технологии, но в условиях массового производства их стоимость будет невысокой. Кроме того, при производстве ОК практически не используются такие дорогостоящие цветные металлы, как алюминий, свинец, запасы которых в основном исчерпаны;
7. потенциально низкая стоимость одного канало-километра линии связи.
Наряду с указанными преимуществами ВОСП имеются и недостатки:
1. малая механическая прочность ОВ;
2. зависимость передаточных свойств ОК от условий прокладки и эксплуатации;
3. нежелательность совмещения в ОК оптических волокон и металлических проводников (для дистанционного питания необслуживаемых регенерационных пунктов);
4. сравнительно высокая стоимость.
При проектировании ВОСП важно иметь информацию о влиянии параметров компонентов и субсистем на характеристики систем в целом.
Современным методом получения такой информации является моделирование на ЭВМ.
1 Структурная схема ВОЛП
Структурная схема ВОЛП приведена на рис. 1.
Исследуемая линия передачи моделируется четырьмя последовательно включенными устройствами:
Электро-оптическим (ЭОП), оптико-оптическим (ООП), опто-электрическим (ОЭП) и электро-электрическим (ЭЭП) преобразователями. Они соответственно представляют:
1) 1. Для ЭОП приняты следующие обозначения: Uвх, Iвх, Pэ вх – напряжение, сила тока и мощность электрического модулирующего сигнала на входе;
На схеме источник излучения (ИИ) – светодиод (СД), суперлюминисцентный (СЛД) или лазерный (ЛД) диод, управляемый усилителем накачки;
2)ООП характеризуются коэффициентом передачи мощности. Введены следующие обозначения:
Оптическое волокно (ОВ) одно– (ОМ) либо многомодовое (ММ) со ступенчатым (СОВ) или градиентным (ГОВ) профилем показателя преломления;
3) Для ОЭП приняты обозначения:
приемник излучения (ПИ) – фотодиод (ФД) p-i-n- либо лавинного (ЛФД) типа;
4) ЭЭП – сигнальный процессор характеризуется коэффициентом усиления мощности. Краткое обозначение на схеме: (СП) - сигнальный процессор.
Ниже будут рассмотрены принципы моделирования всех этих последовательно включенных устройств. Также будет рассмотрен способ моделирования волоконно-оптической линии передачи с учётом энергетических параметров этих устройств.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19