Расчет длин регенерационных участков

. (3.8)

Число мод определяет способность световода «принимать» свет. Чем больше мод, тем больше световой энергии можно ввести в волокно от источника. С увеличением числа мод полоса передаваемых частот снижается. Чем меньше число мод, тем лучше качество связи и можно организовывать большее число каналов.

В предельном идеализированном варианте по волокну возможна организация огромного числа каналов на большие расстояния. Фактически имеются большие ограничения, связанные с дисперсией.

Дисперсия - это расширение светового импульса по мере его движения по оптическому волокну. Расширение импульсов устанавливает предельные скорости передачи информации и при малых потерях ограничивает длину регенерационного участка. Выделяют несколько видов дисперсии межмодовая в многомодовых волокнах, в одномодовых световодах проявляются волноводная и материальная дисперсии, хроматическая, поляризационная. Межмодовая дисперсия возникает из-за наличия большого числа мод, каждая из которых распространяется вдоль волокна со своей скоростью. В одномодовых волокнах межмодовая дисперсия как таковая не проявляется, так, как для передачи используется одна мода. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления сердцевины n1, а значит, и скорости распространения от длины волны света, передаваемой по волокну. Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью скорости распространения света от частоты. Оба вида дисперсии почти равны по абсолютной величине и противоположны по фазе в широком спектральном диапазоне. Соответственно они компенсируют друг друга. Сумма волноводной и материальной дисперсий в литературе называется хроматической дисперсией. Поляризационная дисперсия обусловлена отклонением формы сердцевины от цилиндрической. При этом световые волны со взаимно ортогональной поляризацией распространяются с различными скоростями. Уширение импульсов за счет различных видов дисперсии, нс/км, определяется по формуле, которая справедлива для всех типов световодов.

, (3.9)

где tмод - межмодовая дисперсия, нс/км;

tмат - материальная дисперсия, нс/км;

tвв - волноводная дисперсия, нс/км.

Межмодовая дисперсия , нс/км, для ступенчатого световода определяется по формуле (3.10).

. (3.10)

Материальная дисперсия, нс/км, рассчитывается по формуле (3.11).

(3.11)

где Dl - ширина спектра излучения передающего модуля, мкм;

М - коэффициент удельной материальной дисперсии, нс/(км-мкм).

Коэффициент удельной материальной дисперсии определяется по формуле.

, (3.12)

где li - коэффициенты, определяемые экспериментально, мкм;

Аi - безразмерный коэффициент, определяемый экспериментально;

Р - значение, определяемое по (3.14);

n -показатель преломления, определяемый по (3.13).

. (3.13)

. (3.14)

Волноводная дисперсия, нс/км определяется по формуле (3.15).

(3.15)

где В - коэффициент удельной волноводной дисперсии, нс/(км-мкм).

Удельная волноводная дисперсия рассчитывается по формуле.

Интересное из раздела

Усилитель низкой частоты для наушников
За последние 100 лет, значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены быстрым развитием электроники. На сегодняшний день невозможно на ...

Амплитудная модуляция
Исследование различных видов модуляции необходимо для определения требуемых свойств каналов, сокращения избыточности модулированных сигналов и улучшения исп ...

Проектирование железнодорожного узла связи на основе цифровой АТС Квант-Е
Цифровая система коммутации «Квант-Е» имеет модульное построение, распределенную коммутацию, децентрализованное программное управление и возможность централ ...