Расчет параметров оптического тракта
Для характеристики бюджета мощности ВОСП вводят понятие энергетического потенциала (перекрываемого затухания), который определяется как допустимые оптические потери оптического тракта или ЭКУ между точками нормирования, при которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала. Оптические потери обусловлены потерями на затухание и дополнительными потерями мощности… Читать ещё >
Расчет параметров оптического тракта (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
4.1
Передача информации с требуемым качеством на регенерационном участке ВОЛП без оптических усилителей, учитывая потери и дисперсионные искажения, обеспечивается за счет запаса мощности (чистого бюджета мощности), равного разности между энергетическим потенциалом ВОСП (перекрываемым затуханием) и затратами оптической мощности на потери и подавление помех и искажений оптических импульсов в линии:
[дБ], где:
— затухание ЭКУ совместно со станционными кабелями (патчкордами);
— суммарное значение дополнительных потерь, дБ.
Максимальное значение затухания ЭКУ совместно со станционными кабелями (патчкордами) рассчитывается следующим образом:
[дБ], где:
— число неразъемных соединений ОВ на ЭКУ.
Количество неразъемных соединений на ЭКУ равно:
[дБ].
Суммарное значение дополнительных потерь складывается из дополнительных потерь за счет собственных шумов лазера, за счет шумов из-за излучения оптической мощности при передаче «нуля», за счет шумов межсимвольной интерференции и, соответственно, равно:
[дБ].
Дополнительные потери из-за собственных шумов источника излучения рассчитываются по формуле:
[дБ].
[дБ].
Значение параметра собственных шумов источника — RIN обычно лежит в пределах -120< RIN<-140 дБм.
Пусть RIN=-130[дБм].
Q=7.04.
Дополнительные потери за счет шумов из-за излучения оптической мощности при передаче «нуля» определяются по формуле:
[дБ], где:
— отношение мощности оптического излучения источника при передаче «нуля» к мощности оптического излучения при передаче «единицы». Как правило, значение этой величины лежит в пределах 0,01 0,1.
Пусть .
[дБ].
[дБ].
[дБ].
4.2.
Расчет коэффициента затухания выполняется на центральной длине волны оптического канала. Предварительно необходимо определить спектральный диапазон, в котором лежит центральная длина волны. Для расчета спектральной характеристики потерь оптического волокна воспользуемся известными приближенными формулами. Результирующий коэффициент затухания волокна в дБм/км определяется как сумма:
Здесь, составляющая потерь релеевского рассеяния на длине волны определяется соотношениями:
[], где, [].
[ ].
Составляющая потерь, обусловленная примесями OH-, рассчитывается следующим образом:
где ;
— это опорная длина волны;
[нм], так как центральная длина волны находится ближе к значению 1550 [нм].
Коэффициент затухания опорной длины волны:
[дБ/км].
[ ].
[дБ/км].
[мкм]=800 [нм].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
Результирующий коэффициент затухания волокна:
[дБ/км].
Максимальное значение коэффициента затухания оптического волокна:
[дБ/км].
4.3.
Для характеристики бюджета мощности ВОСП вводят понятие энергетического потенциала (перекрываемого затухания), который определяется как допустимые оптические потери оптического тракта или ЭКУ между точками нормирования, при которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала. Оптические потери обусловлены потерями на затухание и дополнительными потерями мощности, обусловленными влиянием отражений, дисперсии (хроматической и поляризационной модовой), модовых шумов и чирп-эффекта.
Энергетический потенциал рассчитывается как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника где W — энергетический потенциал (перекрываемое затухание), дБм;
— уровень мощности оптического излучения передатчика ВОСП, дБм;
— уровень чувствительности приемника, дБм.
Значения и в таблице 1.
[дБм].
4.4 Расчет бюджета оптической мощности для FTTH
Передача информации с требуемым качеством на регенерационном участке ВОЛП без оптических усилителей, учитывая потери и дисперсионные искажения, обеспечивается за счет запаса мощности (чистого бюджета мощности), равного разности между энергетическим потенциалом ВОСП (перекрываемым затуханием) и затратами оптической мощности на потери и подавление помех и искажений оптических импульсов в линии:
[дБ], где:
— затухание ЭКУ совместно со станционными кабелями (патчкордами);
— суммарное значение дополнительных потерь, дБ.
Максимальное значение затухания ЭКУ совместно со станционными кабелями (патчкордами) рассчитывается следующим образом:
[дБ], где:
— число неразъемных соединений ОВ на ЭКУ.
Количество неразъемных соединений на ЭКУ равно:
[дБ].
Суммарное значение дополнительных потерь складывается из дополнительных потерь за счет собственных шумов лазера, за счет шумов из-за излучения оптической мощности при передаче «нуля», за счет шумов межсимвольной интерференции и, соответственно, равно:
[дБ].
Дополнительные потери из-за собственных шумов источника излучения рассчитываются по формуле:
[дБ].
[дБ].
Значение параметра собственных шумов источника — RIN обычно лежит в пределах -120< RIN<-140 дБм.
Пусть RIN=-130[дБм].
Q=7.04.
Дополнительные потери за счет шумов из-за излучения оптической мощности при передаче «нуля» определяются по формуле:
[дБ], где:
— отношение мощности оптического излучения источника при передаче «нуля» к мощности оптического излучения при передаче «единицы». Как правило, значение этой величины лежит в пределах 0,01 0,1.
Пусть .
[дБ].
[дБ].
[дБ].
4.5.
Расчет коэффициента затухания выполняется на центральной длине волны оптического канала. Предварительно необходимо определить спектральный диапазон, в котором лежит центральная длина волны. Для расчета спектральной характеристики потерь оптического волокна воспользуемся известными приближенными формулами. Результирующий коэффициент затухания волокна в дБм/км определяется как сумма:
Здесь, составляющая потерь релеевского рассеяния на длине волны определяется соотношениями:
[], где, [].
[ ].
Составляющая потерь, обусловленная примесями OH-, рассчитывается следующим образом:
где ;
— это опорная длина волны;
[нм], так как центральная длина волны находится ближе к значению 1550 [нм].
Коэффициент затухания опорной длины волны:
[дБ/км].
[ ].
[дБ/км].
[мкм]=800 [нм].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
[дБ/км].
Результирующий коэффициент затухания волокна:
[дБ/км].
Максимальное значение коэффициента затухания оптического волокна:
[дБ/км].
4.3 Расчет запаса по энергетическому потенциалу для FTTH
Для характеристики бюджета мощности ВОСП вводят понятие энергетического потенциала (перекрываемого затухания), который определяется как допустимые оптические потери оптического тракта или ЭКУ между точками нормирования, при которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала. Оптические потери обусловлены потерями на затухание и дополнительными потерями мощности, обусловленными влиянием отражений, дисперсии (хроматической и поляризационной модовой), модовых шумов и чирп-эффекта.
Энергетический потенциал рассчитывается как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника.
где W — энергетический потенциал (перекрываемое затухание), дБм;
— уровень мощности оптического излучения передатчика ВОСП, дБм; - уровень чувствительности приемника, дБм.
Значения и в таблице 1.
[дБм].