Энергетическая длина участка LЭ рассчитывается по формуле:
где
aи-вс - потери на соединение излучатель - волоконный световод, дБ;
- число неразъемных соединений световод-световод;
Lсд- строительная длина кабеля, км;
aн - потери на неразъемном соединении световод-световод, дБ;
aвс-фд - потери на соединение световод-фотодетектор, дБ;
a - затухание в волоконном световоде, дБ/км;
Lэ - длина участка регенерации, рассчитанная по энергетическому потенциалу системы, км;
Э - энергетический запас системы, дБ.
Потери на соединении излучатель - световод рассчитывается по формулам:
af - френелевские потери на отражение от торца волокна, af = 0.2 дБ
Для этого определим уровень мощности излучателя относительно уровня мощности Р0=1 мВт:
Обозначение | Наименование | |
aи-вс | потери на соединении излучатель – волоконный световод | 1 дБ |
aвс-фд | потери на соединение световод – фотодетектор | 1 дБ. |
aН | потери на неразъемные соединения | 0,2 дБ |
Э | энергетический запас системы | 5 дБ |
a | затухание в волоконном световоде | 0,19 дБ/км |
Уровень мощности сигнала на входе фотодетектора | 20 дБм | |
уровень мощности излучателя | 7,7 дБм | |
Lсд | Строительная длина кабели | 4 км |
|
|
В< 50 Mбит/с .
В> 50 Mбит/с .
Так как для В=1 Гбит/с и тип фотодетектора – ЛФД, то Рфдm будет определяться по формуле:
дБм;
Подставим полученные значения в формулу для расчета энергетической длины участка Lэ:
Длина участка регенерации, рассчитанная по энергетическому потенциалу системы Lэ £ 96 км, значит системе нужен усилитель.
Расчёт по дисперсии:
При использовании лазера с внешней модуляцией характеристики оптического излучения будут определяться характеристиками внешнего модулятора. Сигнал с такого источника будет распространяться на расстояние:
D -коэффициент хроматической дисперсии, D =18 пс/нм·км из таблицы параметров волокна;
В -скорость передачи, В =1Гбит/с.
LD<2880км
Так как дисперсионная длина значительно больше длины всей линии связи, то в данной системе не требуются регенераторы.
В качестве линейного усилителя я выбрал EDFA усилитель EAU-350, параметры которого соответствуют установленным требованиям (таблица 3).
Для того чтобы знать их количество и на каком расстоянии друг от друга их устанавливать нужно рассчитать длину усиливаемого участка.
Рвх ус=Рфдм =20 дБм – мощность на входе усилителя;
Рвых ус= Рим = G + Рвх ус = 42-20 = 22дБм – мощность на выходе усилителя;
G=42 дБ – коэффициент усиления усилителя;
= 1 дБм – потери на разъемном соединение на входе усилителя;
|
|
= 1 дБм – потери на разъемном соединение на выходе усилителя;
Произвел расчет по формуле:
Lуу ≤ .
Lуу ≤ .
Так как необходимо обеспечить передачу на расстояние 800 км, а Lуу=88 км, LЭ=96 км, то мне понадобиться 8 EDFA усилителей.
Для оценки накопления шумов в линейном тракте оптической системы с усилителями предложена методика, в которой предполагается, что все оптические усилители в цепочке одинаково шумят. В таком случае OSNR можно оценить как:
где – выходной уровень мощности ОА для одного канала (дБм),
αL – потери на пролете (дБ),
– усиление оптического усилителя мощности (дБ),
NF – коэффициент шума оптического усилителя (дБ),
N-1 – общее число линейных усилителей.
Величина 10lg(hfΔf) для полосы пропускания 0,1нм равна (-58дБ).