Дисперсия

В предельном идеализированном варианте по ОВ возможна организация огромного числа каналов на большие расстояния, а фактически полоса передаваемых частот ограничена. Это обусловлено тем, что сигнал на приёмный конец приходит размытым вследствие различия скоростей распространения в световоде отдельных его составляющих. Данное явление носит название дисперсии и оценивается величиной уширения передаваемых импульсов.

Полоса частот

Пропускная способность ОК зависит от типа и свойств 0В (одномодовые или многомодовые, градиентные или ступенчатые), а также от типа излучателя (ла­зер или светоизлучающий диод).

Сравнивая дисперсионные характеристики различных ОВ, можно отметить, что лучшими данными обладают одномодовые световоды, так как в них отсутствует модовая дисперсия.

В ступенчатых многомодовых 0В, наоборот, наблюдается весьма значительная дисперсия. Разные моды имеют различное время распространения, в резуль­тате чего на приёмном конце нарушаются фазовые соотношения составляющих сигнала и сигнал сильно искажается (размывается).

Рис.4.3 Ход лучей в 0В: а — одномодовом; 6 — многомодовом ступенчатом;в - многомодовом градиентном.

В градиентных ОВ происходит выравнивание времени распространения раз­личных мод, так как лучи распространяются по волнообразным траекториям. При этом лучи распространяющиеся близко к оси ОВ проходят меньший путь, но в среде с большим показателем преломления, а периферийные лучи имеют больший путь, но в среде с меньшим показателем преломления. В результа­те время распространения различных лучей выравнивается, и они приходят на приёмной конец кабеля практически в одинаковое время. Поэтому искажения передаваемого сигнала в многомодовых градиентных ОВ меньше, чем в ступенчатых. Для работы в диапазоне длины волны от 1,2 до 1,3 мкм наибольшее распро­странение получили градиентные волокна с параболическим законом изменения профиля показателя преломления.

Причинами дисперсии является некогерентность источников излучения, определяемая хроматической дисперсией. В свою очередь хроматическая дисперсия делится на материальную (возникает в следствии частотной зависимости показателя преломления материала сердцевины) и волноводную (связана с частотной зависимостью продольного коэффициента). Еще одной причиной дисперсии является наличие большого числа мод.

С ледовательно:

С учетом реального соотношения вкладов отдельных видов дисперсий имеем для многомодового градиентного волокна:

5. Определение длины регенерационного участка

После того, как выбраны типовая система передачи и оптический кабель, на основе заданных качества связи и пропускной способности линии определяют длины регенерационных участков l_р.

По мере распространения оптического сигнала по кабелю, с одной стороны, происходит снижение уровни мощности, с другой стороны — увеличение дисперсии (уширение передаваемых импульсов).

Таким образом, длина l_ру ограничена либо затуханием, либо уширением импульсов в линии.

Д ля качественного приёма ИКМ сигналов достаточно выполнить требования:

г де, F_т – тактовая частота, F_т =34,368 Мбит/с;

где, n - энергетический потенциал; n=41 дБ;

а_нс - затухание неразъемного соединения (0,1-0,3дБ);

а_рс - затухание на разъемах 0,3 дБ;

l_сд - строительная длина, l_сд=4000м;

Из полученных двух значений выбираем меньшее, а именно l_ру=47,31км.