Проектирование волоконно-оптической линии передачи

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Электротехника
Страниц:
102

2200 Купить готовую работу
Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Содержание

Исходные данные

1. Выбор типа кабельных линий связи на проектируемом участке

1.1 Выбор типа линии связи на проектируемом участке

1.2. Виды связи

1.3. Способ прокладки ВОК

Вывод

2. Выбор емкости и марки проектируемых кабелей, распределения в них оптических волокон и электрических цепей

Вывод

3 СОСТАВЛЕНИЕ МОНТАЖНЫХ СХЕМ ОТВЕТВЛЕНИЙ ОТ МАГИСТРАЛЬНЫХ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ

3.1 Выбор муфт для волоконно-оптического кабеля

3.2 Составление монтажных схем ответвлений

Вывод

4 Выбор электрического кабеля для организации оперативно-технологической связи и линейных цепей автоблокировки

Вывод

5. Выбор трассы кабельной линии и устройство переходов через преграды

Вывод

6. Выбор способа прокладки оптических и электрических кабелей связи

7. Составление скелетной схемы кабельных линий связи на перегоне

8. Составление монтажных схем ответвлений от магистрального оптического и электрического кабелей связи.

Вывод

9. АППАРАТУРА, ПРИМЕНЯЕМАЯ НА УЧАСТКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

Технические характеристики:

ВЫВОД

10. Расчет влияний тяговой сети переменного тока на симметричные цепи кабельной линии связи

Вывод

11. Расчет параметров оптического кабеля.

12. Источники и приемники оптических излучений

13. Расчет длины регенерационного участка на ВОЛС

14. Расчет разрывного усилия оптических волокон.

15. Расчет усилий тяжения оптического кабеля при его прокладке в кабельной канализации

16. Охрана труда при строительстве и техническом обслуживании ВОЛС

17. Составление локального сметного расчета на прокладку и монтаж комбинированного кабеля

Заключение

Вопросы к защите курсового проекта

Список литературы

11. Расчет параметров оптического кабеля.

Основным элементом оптического кабеля является оптическое волок-но, изготовленное на основе особо чистого кварцевого стекла. Оптическое волокно имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердцевины и отра-жающей оболочки с фазовыми показателями преломления (далее показате-лями) равными соответственно n1 и n2.

Оптическое волокно характеризуется следующими параметрами:

?абсолютной разностью показателей преломления сердцевины и отра-жающей оболочки

?n=n1-n2,

?n= 1,47 — 1,466 = 0,004

?относительной разностью показателей преломления: ?=(n12-n22)/(2n12),

?=(1,472−1,4662)/(2*1,472) = 0,0027,

?числовой апертурой световода со ступенчатым профилем NА = vn12-n22,

NА = v1,472−1,4662 = 0,108

?нормированной частотой V=2 •? • a • NA /? ,

V=2 • 3,14• 25*10−6 • 0,108 / 0,8*10−9 = 21,19 кГц

?критической частотой fкр, определяемой по формуле:

fкр = Pnm • с•n1/ (? • d • NA), Гц

где:d — диаметр сердцевины оптического волокна;

Pnm — значение корней функции Бесселя для различных мод;

fкр = 2,405 • 3*108•1,47/ (3,14 • 8,7*10−6 • 0,108) = 3,59*1014 Гц

? критической длиной волны? кр =? • d • NA / (Pnm • n1), мкм

?кр = 3,14• 8,7*10−6 • 0,108/ (2,405 • 1,47) = 83,45 мкм

Затухание оптических кабелей (?к) обусловлено собственными поте-рями в оптических волокнах (?с) и дополнительными потерями, обусловлен-ными их деформацией и изгибами при изготовлении, прокладке и эксплуата-ции оптического кабеля связи [14]:

?к = ?с+ ?доп.

Собственные потери оптических волокон складываются из потерь на погло-щение (?п) и потерь на рассеяния (?р), т. е.

?с= ?п+ ?р.,

,

где: tg?- тангенс угла диэлектрических потерь материала сердцевины ОВ;

— длина волны, км.

дБ/км

, дБ/км

Кр- коэффициент рассеяния материала сердцевины ОВ, дБ? мкм4/км;

— длина волны, мкм.

дБ/км

?с= 7,76*10−5*0,17 = 0,17 дБ/км

Дополнительные потери в оптических кабелях, обусловленные дефор-мацией оптических волокон в процессе изготовления, прокладки и эксплуа-тации кабеля равны

?к= ?1+ ?2,

где: ?1 и ?2 — дополнительные потери соответственно вследствие мик-роизгибов и макроизгибов оптического волокна.

Фазовая скорость распространения светового импульса по опти-ческим волокнам. Фазовая скорость может изменяется в пределах:

максимальная фазовая скорость = с/n1, км/с;

= 3*105/1,47 = 2,04 *105, км/с;

минимальная фазовая скорость =с/n2, км/с.

= 3*105/1,466 = 2,046 *105, км/с;

Дисперсия. Под дисперсией понимается увеличение длительности импульса оптического излучения при его распространении по оптическому волокну за счет рассеяния во времени спектральных или модовых состав-ляющих оптического сигнала. Дисперсия возникает по двум причинам: неко-герентность источников излучения и использование многомодового режима работы оптического волокна при передаче сигнала. Дисперсия, вызванная первой причиной, называется хроматической (частотной) ?хр. Она состоит из двух составляющих — материальной (?м) и волноводной (внутримодовой) (?в) дисперсий. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления кварца от длины волны [15]:

?в = ??? В (?) •L, пс,

где: В (?) — удельная волноводная дисперсия, пс/(нм?км).

Дисперсия, вызванная передачей двух и более мод по оптическому во-локну, называется модовой (межмодовой) (?мод). Она обусловлена тем, что каждая мода распространяется со своей скоростью. Результирующее ушире-ние импульсов в результате дисперсионных процессов в однородном оптиче-ском волокне (?рез) может быть рассчитано по формуле:

пс/км

В одномодовых ОВ модовая дисперсия отсутствует. Результирующее значение дисперсии определяется хроматической дисперсией.

Пример расчета уширения импульса (?хр) на километровой длине одно-модового волокна при длине волны? = 1,55 мкм, ширине спектральной ли-нии лазерного диода ??= 2,5 нм, величине удельной дисперсии В (?)=12 пс/(нм?км) и удельной материальной дисперсии М (?)= -18 пс/(нм?км).

Величина уширения импульса из-за волноводной дисперсии (?в) равна

= ?? • В (?) пс/км.

?в = 0,8? 8 = 6,4, пс,

Величина уширения импульса из-за материальной дисперсии (?м) рав-на

= ?? • М (?) = 0,8 • (-4) = -3,2 пс/км.

Результирующее уширение импульса из формулы (9. 16) равно

=

Заполнить форму текущей работой