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

Преобразователь двоичного кода
Логические элементы (узлы) предназначены для выполнения различных логических (функциональных) операций над дискретными сигналами при двоичном коде их предст ...

Фазовращатели фазированных антенных решеток
фазовращатель фазированный антенный решетка Представим себе высоконаправленную антенну, обеспечивающую связь с искусственным спутником Земли (ИСЗ). Такая ант ...

Расчет модели сети передачи данных
Вариант № 1 Начальная интенсивность внешнего источника λ0 = 1 заявок/с Таблица 1. Тип модели Способы представления ...