Файл: Башкирский государственный университет.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 784

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2 называемый часто наклоном ненулевой дисперсии, будет положительным (а не отрицательным). А фразы в публикациях «в области положительных (или отрицательных) дисперсий» могут на самом деле иметь обратный смысл, так как дисперсия, по определению, положительна при положительном β2 (т.е. отрицательном, а не положительном D).Действие волноводной составляющей дисперсии сдвигает длину волны нулевой дисперсии до величины λод = 1312 нм (см. рис. 2.6-2, кривая 1) [2]. Этот факт используется при выборе длины волны источника (1310 нм) для работы с одномодовыми ОВ. Используя несколько слоев оболочки и тем самым изменяя параметры волноводного тракта, можно сдвинуть длину волны нулевой дисперсии в диапазон 1500-1600 нм. Для этого оказалось достаточным использовать две оболочки (см. рис. 4, кривая 2) - этот тип оптоволокна получил название - оптоволокна со сдвигом дисперсии (DSF). Используя многослойную оболочку (см. рис. 4, кривая 3 - оболочка имеет 4 слоя), можно добиться почти плоской и близкой к нулевой дисперсионной характеристики (/D/=≤ 1-6 пс/км/нм) в диапазоне длин волн от 1300 до 1650 нм. Так появилось волокно с ненулевой (и маломеняющейся) дисперсией (NZDSF).Рис.4. Зависимость дисперсионного параметра волокна D от длины волны и числа оболочек: SC - одна оболочке, DC - две оболочки, QС - четыре оболочкиТаким образом, вэлокна со смещенное дисперсией имеют дисперсионную xapактеристикунуль которой смещен в область центра третьего окна - 1550 нм (см. рис. 5). Этот тип ОВ с успехом использовался в синхронных оптических системаx SDH. Учитывая широкое использование систем волнового мультиплексирования, требующих оптимизации показателя преломления не в одной точке а в определенном диапазоне длин волн, например 1530-1561 нм и шире, а также учитывая нежелательную возможность влияние четырехволнового смешения, волокна со смещенной нулевой дисперсией уступили место волокнам с ненулевой дисперсией, показатель преломлешя которой не равен нулю, но мал и слабо меняется в указанном диапазоне волн, формируя почти плоскую дисперсионную характеристику. Показатель преломления таких волокон имеет характерную, форму трезубца, амплитуда центрального зубца которого существенно больше боковых зубцов.Рис. 5. Зависимость дисперсионного параметра D различных одномодовых ОВ в окне 1550 нм
Методы компенсации дисперсииМетоды уменьшения дисперсии, рассмотренные выше, сводились к использованию профилированных показателей преломления, использованию длины волны с нулевой дисперсией, сдвигу нулевой дисперсии за счет волноводной составляющей в область рабочих длин волн, созданию слабо меняющейся дисперсионной характеристики с ненулевой, но малой дисперсией. Они уже реализованы в существующих оптических волокнах. Однако существует и возможность прямой компенсации дисперсии путем врезки в ОВ, имеющее положительную дисперсию, участка ОВ с отрицательной дисперсией, причем так, чтобы результирующая дисперсия на заданной длине волны или (с учетом использования WDM) в определенном диапазоне длин волн была близка к нулю. Использование этого метода возможно упростит технологию изготовления кабеля и кажется достаточно перспективным.При рассмотрении ВОСП используют понятие коэффициента ошибок по битам (BER) идеального приемника. Определим данный коэффициент для реальных приемников, имеющих различные источники шумов. При этом будем считать, что приемник принимает решение, какой бит (0 или 1) был передан в каждом битовом интервале путем стробирования фототока. Очевидно, что из-за наличия шумов данное решение может быть неверным, что приводит к появлению ошибочных битов. Чтобы определить BER, необходимо понять, как приемник принимает переданный бит.Нормы на параметры ошибок систем передачиБитовые ошибки являются основным источником ухудшения качества связи, ведущего к искажению речи в телефонных каналах, недостоверности передачи данных, и характеризуются статистическими параметрами и нормами. Последние делятся на долговременные и оперативные нормы, первые из них определяются рекомендациями ITU-T G.821 и G.826, а вторые - М.2100, М.2110 и М.2120, при этом, согласно М.2100, качество цифрового тракта по уровню ошибок делят на три категории:Номинальное для одноканальной ВОЛП - BER < 10-9;Номинальное для многоканальной ВОЛП-СР - BER < 10-12

  • нормальное - BER < 10-6;

  • пониженное – 10-6 < BER < 10-3 (предаварийное состояние):

  • неприемлемое - BER > 10-3 (аварийное состояние).
Так как появление ошибок является следствием совокупности причин и условий передачи, имеющих случайный характер, то при отсутствии данных о законе распределения ошибок его отдельные элементы могут быть определены с достаточной степенью достоверности только по результатам продолжительных измерений. На практике же необходимо, чтобы значения параметров ошибок для ввода в эксплуатацию и технического обслуживания ВОСП основывались на достаточно коротких интервалах времени измерения.4. Практическая часть.Перед началом работы изучить описание САПР LinkSim.Двойным щелчком открыть LinkSim. Загрузить модель одноканальной оптической линии связи со скоростью передачи информации 10 Гбит/с. 10GbpsLink.top, используя меню File \ Open или соответствующую кнопку.Эту модель необходимо использовать как справочный материал при построении собственной модели.

  1. Нажать кнопку построения новой модели.

  2. Используя рис. 1 и теорию со страницы 9, построить модель одноканальной линии связи, расставить необходимые графики.

  3. Нажав правую кнопку мыши, установить параметры каждого компонента, согласно следующим таблицам.

Для генератора PRBS
Для излучателя:
Для генератора сигналов:
Волокно
Нормализатор мощности
Фотоприемник

Символьный стол
BER тестер


 Построить график BER (averepower).Символьный стол должен иметь следующие переменные:4. Менять затухание нормализатора мощности averepower от -11 до -21 с шагом -2. Использовать кнопку сканирование параметров. Запустить программу моделирования.Задать имя, с которым будут записываться результаты моделирования.После окончания моделирования, подвести курсор к кнопкам обозначающим графики BER и двойным нажатием левой кнопки мыши открыть график.Просмотреть результаты моделирования.Сохранить графики в файле.Построить график BER (loss).5. При значении averepower = -15 менять затухание в волокне loss от 0.12 до 0.4 с шагом 0.02. Использовать кнопку сканирование параметров. Запустить программу моделирования.Задать имя, с которым будут записываться результаты моделирования.После окончания моделирования, подвести курсор к кнопкам обозначающим графики BER и двойным нажатием левой кнопки мыши открыть график.Просмотреть результаты моделирования.Сохранить графики в файле.Построить график BER (distance).6. Менять длину волокна distance от 10 до 130 км с шагом 10, при averepower = -15, loss=0.25. Использовать кнопку сканирование параметров. По показанию BER тестера определить длину регенерационного участка.Просмотреть результаты моделирования. BERСохранить графики в файле.Отчет должен содержать:Название работы, цель работы, рисунок модели, графики, объяснение результатов моделирования, ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы

  1. Опишите работу модели одноканальной оптической линии.

  2. Объяснить графики, полученные в ходе выполнения работы.

  3. Критерии работоспособности линии связи.

  4. Какие виды дисперсии вы знаете, и как она влияет на работу оптической линии связи?

  5. Как моделируется оптическое волокно в САПР LinkSim?

  6. Что такое BER тестер?

  7. Каковы основные характеристики оптических потерь волокна?
Литература

  1. А.А. Вербовицкий. Основы проектирования цифровых оптоэлектронных систем связи.-М.: Радио и связь., 2000.-158с, ил.

  2. Волоконно-оптическая техника: история, достижения, перспективы. Под ред. С.А. Дмитриева, Н.Н. Слепова.-М; Коннект,2000.-375с, ил.

  3. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения.-М.: Сайрус системе, 1999.-671с, ил.

  4. P.P. Убайдулаев. Волоконно-оптические сети.-М.: Эко-трендз, 2000.-267с, ил.

  5. Волоконная оптика и приборостроение. Под ред. М.М.Бутусова.-Л.: Машиностроение, 1987.-328с, ил.

  6. Дж.Гауэр. Оптические системы связи. Пер. с англ.-М.: Радио и связь, 1989.-502с, ил.

  7. Дональд Дж. Стерлинг. Техническое руководство. Волоконная оптика. Пер. с англ.-М.: Лори, 1998.-288с, ил.
Лабораторная работа №3.Исследование одноканальной оптической линии связи с внешнеймодуляцией сигнала.1. Цель работы: Изучение программного пакета САПР LinkSim (демоверсия). Изучение принципов распространения сигнала в одноканальной линии связи. Исследование характеристик линии связи.2. Приборы и принадлежности: Автоматизированное рабочее место на базе компьютера с установленным программным обеспечением.3. Теоретическая часть.Одноканальная линия связи с внешней модуляцией сигнала, показанная на рис.1. Состоит из следующих элементов:Лазер с синхронизацией мод Данная модель лазера с синхронизацией мод поддерживает следующие типы импульса выходного оптического сигнала (U(t) - амплитуда сигнала):Гауссовым: U(t) = exp[-0.5(t / T0)2];Sech: U(t) = sech(t/T

Смотрите также файлы