ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 197
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
определяется по формуле:
D()=M()+В() (14)
В зависимости от длины волны значение M()меняет знак. Значение В()всегда положительно.
Рассчитаем коэффициент удельной хроматической дисперсии по формуле (13):
Для волны 
800 нм: D3(1) =30+20 = 50 
.
Для волны 
1320 нм:D4(2) =–15+18 = 3 .
Хроматическая дисперсия определяется по формуле:
(15)
Подставим известные величина в формулу (15) и рассчитаем хроматическую дисперсию:
Для волны 800 нм: 
.
Для волны 1320 нм:
.
Поляризационная-модовая дисперсия 
- возникает вследствие различной скорости распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных составляющих основной моды НЕ11 ООВ и наблюдается при В>2.5 Гбит/с, определяется по формуле:
(16)
где Т – коэффициент удельной дисперсии 
и равен для кварцевого волокна Т = 0,08
Рассчитаем поляризационно-модовую дисперсию по формуле (16):
Рассчитаем результирующую дисперсию для ступенчатого ППП по формуле (9):
Для волны 846 нм: 
Для волны 1290 нм:
Рассчитаем результирующую дисперсию для градиентного ППП по формуле (9):Для волны 846 нм: .Для волны 1290 нм: Рассчитаем для коэффициентов, взятых из рисунка 1По формуле (8) рассчитаем коэффициент широкополостности для ступенчатого ППП:Для волны 850 нм: .Для волны 1310 нм: .5. Расчет коэффициента затуханияСоставляющую коэффициента затухания, вызванную Рэлеевскими потерями определим по формуле, [дБ/км]: (17)где kp – коэффициент Рэлеевского рассеяния равный 0,6 .Подставив значения получим:Потери за счет поглощения в УФ области [дБ/км]: (18)Подставив значение в (14) получим:Потери в ИК области спектра [дБ/км]: (19)Вычислим значения по формуле (15):Кабельные потери [дБ/км]: (20)Вычисляем:Полное затухание в ОВ [дБ/км]: (21)Подставив все найденные значения в (13), получим величину полного затухания:
6. Построение графика зависимости различных составляющих затухания от длины волны. Приведем графическое изображение зависимости Рэлеевских потерь, потерь на поглощение в УФ области, и потерь в ИК области спектра от длины волны, рис. 2.Рисунок 2 – График зависимости затухания от длины волны Проанализировав график можно заключить, что на низких частотах основную составляющую затухания составляют потери, вызванные Рэлеевским рассеянием и потери за счет поглощения в ультрафиолетовой области спектра. На высоких частотах (λ ˃ 1,6 мкм) преобладают потери в инфракрасной области спектра.7. Расчет зависимости затухания на макро - и микроизгибах. Построение графиков.Значение потерь на микроизгибах [дБ]: , (22)где h – высота микроизгиба, [мкм];N – число микроизгибов на 1 км ОВ;d- диаметр сердцевины, [мкм];D – диаметр ОВ, [мкм].Построим график зависимости потерь на микроизгибах от числа микроизгибов на 1 км ОВ. Высота микроизгиба h = 0,5 мкм. Рисунок 3 – График зависимости затухания на микроизгибах от их числаПотери на макроизгибах вычисляются по формуле, [дБ]: (23)где RИЗГ – радиус изгиба (рассчитывается при R = 1,2,5,10 см).Построим график зависимости потерь на макроизгибах от радиуса изгиба. Рисунок 4 – График зависимости затухания на макроизгибах от их радиуса8. Расчет потерь на стыках разъемных соединений. Построение графиков.Зависимость потерь при радиальном смещении от величины смещения вычисляется по формуле, [дБ]: (24)где L – радиальное смещение, [мкм].
Рисунок 5 – График величины радиальных потерьПотери при угловом смещении, [дБ]: (25)где – угол рассогласования волокон, [рад].Рисунок 6 – График величины потерь при угловом смещенииПотери при осевом смещении, [дБ]: (26)где S – осевое смещение, [мкм];n0 – показатель преломления в зазоре, значения для воздуха n0 = 1.Рисунок 7 – График величины потерь при осевом смещении2. Расчет характеристик одномодового оптического волокна.1. Расчет числовой апертуры.Для расчета показателей преломления воспользуемся формулами (1) и (2):Для вычисления числовой апертуры воспользуемся формулой (3):2. Расчет нормированной частоты и критической длины волны.Вычислим значение нормированной частоты по формуле (4):Т.к. V ˂ 2,405 режим распространения в волокне является одномодовым.Длина волны отсечки, [мкм]: (27)3. Расчет максимального диаметра сердцевины, при котором соблюдается одномодовый режим.Максимальный диаметр сердцевины вычисляется по формуле, [мкм]: (28)Подставим значения и получим:
4. Определение выхода ОВ из одномодового режима при наличии погрешности изготовления диаметра сердцевины.Величина числовой апертуры при наличии погрешности:
(29)где: δ – погрешность изготовления диаметра сердцевины, [мкм].Т.к. Vδ < 2,405 то ОВ не выйдет из одномодового режима.5. Расчет эффективного диаметра поля моды и эффективной площади сечения.Диаметр поля моды рассчитывается по формуле, [мкм]: (30)Эффективная площадь модового поля, [мкм2]: (31)Подставив значения, полученные в (22) получим:6. Построить график (нормированный) распределения энергии по сечению ОВ.Распределение поля в поперечном сечении волокна определяется формулой: (32)где R – радиус волокна, [мкм].Подставим известные величины в (28) и получим график зависимости ER(R) для ω1.Рисунок 8 – Распределение энергии поля по сечению7. Расчет коэффициента затухания на 1 и 2.Составляющую коэффициента затухания, вызванную Рэлеевскими потерями рассчитываем по формуле (9):Потери за счет поглощения в УФ области вычисляются по формуле (18):Потери в ИК области спектра рассчитываются по формуле (19):