cтр. 214.

№8

1) Межмодовая дисперсия возникает вследствие различной скорости распространения у мод, и имеет место только в многомодовом волокне (рис. 2.3 а, б). Для ступенчатого многомодового волокна и градиентного многомодового волокна с параболическим профилем показателя преломления (2-9) ее можно вычислить соответственно по формулам:

(2-14) / (2-15),

где L_c - длина межмодовой связи (для ступенчатого волокна порядка 5 км, для градиентного - порядка 10 км).

При расчете полосы пропускания W можно пользоваться формулой W = 0, 44 / t

Измеряется полоса пропускания в МГц*км. Физический смысл W - это максимальная частота модуляции передаваемого сигнала при длине линии 1 км.

Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной составляющих и имеет место при распространении как в одномодовом, так и в многомодовом волокне. Однако наиболее отчетливо она проявляется в одномодовом волокне, в виду отсутствия межмодовой дисперсии.

Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления волокна от длины волны. В выражение для дисперсии одномодового волокна входит дифференциальная зависимость показателя преломления от длины волны.

(2-18)

Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью коэффициента распространения моды от длины волны [1]

(2-19)

где введены коэффициенты M(l) и N(l) - удельные материальная и волноводная дисперсии соответственно, а Dl (нм) - уширение длины волны вследствие некогерентности источника излучения.

При распространении импульсов света по волокну наблюдается их расплывание, или явление дисперсии. Чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по волокну.

2) Они включают в себя оптические соединители, розетки, шнуры, распределительные панели, кроссовые шкафы, соединительные муфты, оптические разветвители, аттеньюаторы, системы спектрального уплотнения и т.д. то есть все, что необходимо для обеспечения передачи оптического сигнала по волоконно-оптическому кабелю от передатчика к приемнику.

Оптический соединитель – это устройство, предназначенное для соединения различных компонентов волоконно-оптического линейного тракта в местах ввода и вывода излучения. Такими местами являются: оптические соединения оптоэлектронных модулей (приемников и передатчиков) с волокном кабеля, соединения отрезков оптических кабелей между собой, а также другими компонентами.

Одним из наиболее важных устройств, относящихся к пассивным компонентам ВОЛС, является оптический разветвитель. Оптический разветвитель представляет собой в общем случае многополюсное устройство, в котором излучение, подаваемое на часть входных оптических полюсов, распределяется между его остальными оптическими полюсами. Основные категории оптических разветвителей следующие; древовидный разветвитель; рвездообразный разветвитель; ответвитель.

Устройство волнового (спектрального) уплотнения WDM – WDM-фильтр -выполняет функции мультиплексирования MUX (объединение) или демультиплексирование DEMUX (выделения или фильтрации) оптических сигналов разных длин волн- каналов- в одно волокно из множества волокон или из одного волокна в множество волокон.

Оптический изолятор обеспечивает пропускание света в одном направлении почти без потерь, а в другом направлении (обратном) с большим затуханием.

Аттенюаторы - используются с целью уменьшения мощности входного оптического сигнала.

№9

1) Спектральное уплотнение каналов — технология, позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах.

Технология WDM позволяет существенно увеличить пропускную способность, причем она позволяет использовать уже проложенные волоконно-оптические линии. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну. Преимуществом DWDM-систем является возможность передачи высокоскоростного сигнала на сверхдальние расстояния без использования промежуточных пунктов (без регенерации сигнала и промежуточных усилителей)^[3]. Эти преимущества крайне востребованы для передачи данных через малонаселенные земли.

2) Оптический соединитель – это устройство, предназначенное для соединения различных компонентов волоконно-оптического линейного тракта в местах ввода и вывода излучения. Такими местами являются: оптические соединения оптоэлектронных модулей (приемников и передатчиков) с волокном кабеля, соединения отрезков оптических кабелей между собой, а также другими компонентами.

К соединителям предъявляют следующие требования: малые вносимые потери; малое обратное отражение; устойчивость к внешним механическим, климатическим воздействиям; высокая надежность и простота конструкции; незначительное ухудшение характеристик после многочисленных повторных соединений.

№10

1)

Относительная разность показателей преломления Δ: Δ =(n²₁-n²₂)/2n²₁

закона преломления света Снеллиуса: n₁sinΘ ₁ = n₂sinΘ ₂ , где n₁ — показатель преломления среды 1, Θ ₁- угол падения, n₂ — показатель преломления среды 2, Θ ₂ — угол преломления.

критический угол падения: Θ _c=arcsin(n₂/n₁).

Числовая апертура. Важным параметром, характеризующим волокно,
является числовая апертура NA. Она связана с максимальным углом Θ A вводимогов волокно излучения из свободного пространства, при котором свет испытывает полное внутреннее отражение и распространяется по волокну, формулой: NA = sin θ A

Фирмы-изготовители волокна экспериментально измеряют угол 9д и указывают соответствующее значение числовой апертуры для каждого поставляемого типа волокна.

Нормированная частота. Другим важным параметром, характеризующим волокно и распространяющийся по нему свет, является нормированная частота V, которая определяется как V=π ⋅ d⋅ NA/λ

Номенклатура мод. При более строгом рассмотрении процесса распространения света по волокну следует решать волновые уравнения Максвелла. Именно в этой трактовке лучи ассоциируются с волнами, причем различные типы волн — решения уравнений — называются модами.

2) Повторитель сначала преобразует оптический сигнал в электронную форму, усиливает, корректирует, а затем преобразовывает обратно в оптический сигнал. Можно представить повторитель последовательно соединенные приемный и передающий модули. Аналоговый повторитель, в основном выполняет функцию усиления сигнала. При этом вместе с полезным сигналом усиливается полезный шум. Однако при цифровой передаче повторитель наряду с функцией усиления может регенерировать сигнал. Обычно блок регенерации охватывает цепь принятия решения и таймер. Блок регенерации восстанавливает прямоугольную форму импульсов, устраняет шумы, ресинхронизирует передачу так, чтобы выходные импульсы попали в соответствующие тайм-слоты. Повторитель может и не содержать таймера и восстанавливать прямоугольную форму импульсов по определенному порогу, независимо от того, на какой скорости ведется передача. Такие “среднезависимые” повторители применяются в локальных сетях, где имеет место асинхронный режим передачи.

Недостатки – Сложная конструкция; невозможность передачи нескольких сигналов одновременно;