5.3.Расчет порога чувствительности пром

Одной из основных характеристик приемника оптического излучения является его чувствительность, т.е. минимальное значение обнаруживаемой (детектируемой) мощности оптического сигнала, при которой обеспечиваются заданные значения отношения сигнал/шум или вероятности ошибок.

Минимальная средняя мощность оптического сигнала длительностью  = называется минимальной детектируемой мощностью (МДМ),

.

Минимальная средняя мощность оптического сигнала на входе ПРОМ, при которой обеспечиваются заданные отношения сигнал/шум или вероятность ошибок, называется порогом чувствительности.

Абсолютный уровень минимальной детектируемой мощности для ЛФД можно рассчитать по следующим формулам:

-70 + 10,5 lg B` при B`  50 Мбит/с,

P _min = 4.5

-70 + 10 lg B` при B`  50 Мбит/с.

Из условия что B`  50 Мбит/с получаем:

.

Точность расчетов по приведенным формулам достаточная для оценки порога чувствительности ПРОМ.

Зная абсолютный уровень МДМ и максимальный уровень передачи ПОМ, можно получить приближенную оценку энергетического потенциала ВОСП:

Э_ВОСП = Р_пер. – Р_пр., дБ, 4.6

где Р_пр.  Р_min – уровень приема ПРОМ.

Э_ВОСП = -3 дБ - (- 52,93дБм) = 49,93 дБ.

5.4.Расчет затухания соединителей ов

Уровень оптической мощности, поступающей на вход ПРОМ, зависит от энергетического потенциала системы, потерь мощности в ОВ, потерь мощности в разъемных и неразъемных соединителях.

Потери мощности в ОВ нормируются и составляют, например, во втором окне прозрачности 0,7 дБ, а в третьем окне прозрачности 0,1 дБ/км (берутся из паспортных данных ОК).

Потери мощности в неразъемном соединителе нормируются и составляют 0,1 дБм.

Потери в разъемном соединителе нормируются и составляют 0,4 дБм.

Потери в разъемном соединителе нормируются определяются суммой

А_р = , I = 1, 2, 3, 4, 4.7

где а₁ – потери вследствие радиального смещения на стыке ОВ (Рис.4,a);

а₂ – потери на угловое рассогласование ОВ (Рис.4,б );

а₃ – потери на осевое рассогласование ОВ (Рис.4, в );

а₄ – неучтенные потери.

а) б) в)

Рис.4. Виды рассогласований в разъемных соединителях:

а) радиального смещения на стыке;

б) угловое рассогласование;

в) осевое рассогласование.

Потери вследствие радиального смещения в одномодовых ОВ рассчитываются по формуле

А₁ = 10 lg [exp(-² / ²)] , дБ, 4.8

где  - величина максимального радиального смещения двух ОВ на стыке,

 = 1,52 мкм;

 - параметр, определяющий диаметр луча,  = 10 мкм.

Подставляя числовые значения, получаем:

дБ.

Угловое рассогласование ОВ также приводит к существенным оптическим потерям. В формулы для расчетов указанных потерь, кроме угла рассогласования , входят еще и показатели преломления ОВ и воздуха. Из-за того, что в паспортных данных ОВ не приводятся величины показателей преломления, расчет потерь из – за углового рассогласования вызывает определенные трудности. Поэтому как для одномодовых, так и для многомодовых ОВ можно принять а2 = 0,35 дБ.

Для расчета потерь из–за осевого рассогласования в многомодовых и одномодовых ОВ можно воспользоваться следующей формулой:

а₃ = -10 lg (1 – Z tg ) , дБ, 4.9

где Z - максимальное расстояние между торцами ОВ,

d - диаметр ОВ,

_a - апертурный угол.

Для достижения малых величин потерь для одномодовых ОВ можно принять максимальные значения Z = 2,95 мкм, _a = 3,96.

Получаем:

дБ.

Неучтенные потери в разъемном соединители можно принять равными а₄ = 0,01 дБ.

При существующих технологиях потери в разъемном соединителе не превышают величины: А_р = а₁ + а₂ + а₃ + а₄  0,4 дБ,

А_р = -0,1 + 0,35 + 0,0557+ 0,01= 0,3157  0,4 дБ.