Контрольная работа по Физике на тему:«Оптические системы передачи»

1. Геометрические параметры оптического волокна Задача №1 Имеется оптическое волокно со следующими параметрами nс - абсолютный показатель преломления сердцевины волокна, nо - абсолютный показатель преломления оболочки волокна. Определить предельный (критический) угол (qП ) падения луча на границу раздела сердцевина - оболочка, числовую апертуру оптического волокна (NA), апертурный угол ( y П ). Значения nс , nо приведены в таблице 1

 

Дано: nc = 1.482,  no = 1.468.

Найти: q_п, NA, y_п. 

2. Затухание и дисперсия оптического волокна Задача 2 Определить уровень мощности и мощность сигнала на входе приемного оптического модуля, а также мощность сигнала на выходе передающего оптического модуля, если работа ВОСП ведется по заданному волокну на расстояние L км, строительная длина кабеля 𝑙стр, уровень мощности сигнала на передаче равен ps, дБм. Рассчитать дисперсию и длительность оптического импульса на выходе такой ВОСП, если на ее вход подается цифровой поток со скоростью передачи В, с указанной шириной спектра источника излучения ∆λ0,5 Рассчитать максимально возможную скорость передачи цифрового сигнала по такой линии связи.

 

Дано: G.653, L_{py = 80км}, y₀= 1.55 мкм, ∆λ0,5 = 2нм, p_s = 1 дБм,  l_стр = 5 км, В = 1 Гбит/с , N_pc = 6.

Найти: p_r, P_r , P_s, т_д, т_s, B.

3. Источники излучения Определить характеристики одномодового лазера с распределенной обратной связью (DFB). Определить частоту и длину волны генерируемой моды в одномодовом лазере DFB для известных значений дифракционной решетки m и длины лазера L. Изобразить конструкцию лазера DFB. Исходные данные приведены в табл. 3.1-3.2.

 

Дано: L = 195 мкм, m = 2, d = 0.11 мкм , n_э = 3.47.

Найти: Y₀; f₀; f

4. Фотоприемники Задача 4 Рассчитать квантовую эффективность фотодиода на заданной длине волны λ, если ширина области поглощения W, мкм, а коэффициент поглощения материала соответствует заданной длине волны. Рассчитать чувствительность заданного фотодиода. Определить фототок при данной мощности излучения, падающей в зрачок фотодиода.

 

Дано: Y = 1,3 мкм, W = 30 мкм , M = 10, p_s = - 10 дБм, A = 22 дБ, ЛФД, Ge, а  = 10⁶м^-1.

Найти: n; S; I_p.

5. Линейные тракты оптических систем передачи Задача 5.1 Используя приложения 1 для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.957 и G.691, определить: по варианту (табл.5.1)предельную дальность передачи по оптическому волокну без промежуточных регенераторов, но с возможным использованием оптических усилителей. Также определить минимальное расстояние между оптическим передатчиком и оптическим приёмником заданного интерфейса для исключения перегрузки приёмника. Рассчитать уровень сигнала на приеме, мощность сигнала на входе приемника и совокупную хроматическую дисперсию при условии, что длина участка равна L, проверить, соответствуют ли полученные значения техническим нормативам.

 

Дано: V-4.2, L = 106 км, , I стр ^{= 3км,} N_pc = 6 , P_D  = 1 дБ , a_cт = 0.08 дБ, a_p = 0.3 дБ, a_m = 0.02 дБ, a_k  = 0.22 дБ /км, N = 36.

Найти: L_pymaxa, L_pymin, P_r

Задача 5.2 Для заданного количества оптических каналов в ВОСП-WDM и OSNR (табл.5.2) каждого канала определить минимальный допустимый уровень передачи канального сигнала в интерфейсе MPI-S и максимальный допустимый уровень группового сигнала в интерфейсе MPI-S при использовании на промежуточных станциях Mус – эрбиевых усилителей с усилением G и с коэффициентом шума NF(табл.5.2). Для скоростей передачи цифровых данных в формате NRZ 2,5Гбит/с и 10Гбит/с считать шум спонтанной эмиссии -58дБм , нормированным относительно полосы 0,1 нм. Определить, превышает ли мощность группового сигнала максимально допустимую мощность в интерфейсе MPI-S.
 

Дано: I _пр = 100 км, N = 6; M_yc = 6 ; OSNR_T = 18 дБ , B = 10 Гбит / с, NF = 10 7 дБ

Найти: P _{chmpi - s} ; P_{mpi - s}.

.