Волоконно- оптические линии связи Общие сведения из теории

Волоконно- оптические линии связи Общие сведения из теории

Требования к линиям передачи n незначительные паразитные излучение и прием энергии; n минимальные амплитудно - и фазочастотные искажения; n минимальные потери энергии; n высокая электрическая прочность; n высокая механическая прочность; n большая широкополосность.

Достоинства волоконно- оптических кабелей n высокая пропускная n гальваническая развязка способность ( до 1, 6 Тб/с); соединяемых узлов (для n малые потери сигнала; диэлектрических кабелей); n высокая помехозащищен- n оптический кабель не ность; является источником n малая масса и габариты; помех; n экономия цветных n высокая защищенность металлов; информации от несанк - ционированного доступа.

Световой спектр

Конструкция оптического волокна

Явление полного внутреннего отражения Преломленный луч Отраженный луч

Kлассификация электромагнитных волн

Геометрические дефекты ОВ

Допуски на геометрические параметры ОВ (из рекомендации ITU-T G. 652)

Числовая апертура NA n НЛ- направляемые лучи (апертурные) n ИЛ – излучаемые лучи n ВЛ – вытекающие лучи

Вносимое затухание ОВ Собственное затухание Дополнительные n Затухание за счет потери поглощения n Потери на вводе и выводе излучения n Потери, связанные с нару- шениями геометрической формы ВС, n Потери на изгибах n Затухание за счет рассеяния n Потери в соединениях строительных длин n Потери, вызванные недо- статками монтажа

Собственное затухание ОВ

Кабельные потери

Потери в соединениях строительных длин Неодинаковые показатели преломления Радиальное смещение осей соединяемых сердцевины ОВ ОВ Неодинаковые числовые апертуры соеди- Угловое смещение осей сердцевин соеди- няемых многомодовых ОВ няемых ОВ Неодинаковые диаметры сердцевин МОВ или неодинаковые диаметры модовых полей Осевое смещение торцов соединяемых ОВ ООВ

Межмодовая дисперсия 1 0 1 Битовый код 101 на входе в волокно на выходе из волокна

Хроматическая дисперсия Показатель преломления n и скорость распространения излучения V зависят от длины волны Применяемые в ВОЛС источники излучения (полупроводниковые лазеры) имеют определенную ширину спектра

Дисперсия в различных типах ОВ Многомодовое ОВ Одномодовое Причина Градиентное ОВ Дисперсия дисперсии Ступенчатое DF=100 - DF=1 -10 ГГц DF=10 -100 МГц 1000 МГц g зависит Малое Волноводная от частоты значение Взаимная n зависит (0, 1 -0, 3) нс/км компенсация Материальная (2 -5) нс/км отчастоты Разные моды при- ходят к (20 -50) нс/км (1 -4) нс/км Межмодовая Отсутствует концу ОВ в разное вре- мя

Поляризационная модовая дисперсия (ПМД) Быстрая ось Причины возникновения ПМД: 1. Неидеальность формы волокна 2. Механические напряжения Медленная ось в волокне Максимально-допустимые значения ПМД Скорость, Максимальная Система Гбит/с ПМД, пс 2, 5 ОС-48 STM-16 40 10 OC-192 STM-64 10 OC-768 STM- 40 2, 5 256