Download - Parametrii Cablurilor Optice

Transcript

Lucrare de laborator Nr.2PARAMETRII CABLURILOR OPTICE2.1.Scopul lucrrii: studierea i calculul parametrilor geometrici, optici i detransmisiuneai fibrelor optice; studierea construciei cablurilor optice.2.2. Noiuni teoretice:Parametrii geometrici ai fibrelor optice.Parametrii geometrici de baz ai fibrelor optice sunt: diametrul miezului; diametrul nveliului; diametrul stratului protector; forma eliptic a miezului; forma eliptic a nveliului; inconcentricitatea miezului i nveliului.Fig.2.1. Parametrii neomogenitilor n fibra optic; a forma eliptic; b inconcentricitatea miezului i nveliului fibreioptice26Formaeliptic amiezului fibrei optice secalculeaz ca diferena diametrelor maximi minimalemiezului, divizatla diametrul nominal al miezului i se determin numai pentru fibrele multimod. Formaelipticanveliului sedeterminatt pentru fibrelemultimod, ct i pentrucelemonomod. Formaeliptica miezului fibrei optice (fig.2.1 a) se determin cu expresia nmin maxmdd dH+, (2.1)undemformaelipticamiezului, %;dmax,dmincorespunztor suntdiametrul maximiminimalmiezului, m;dndiametrul nominal al miezului, m;Formaelipticanveliului fibrei opticesedetermincu relaianmin maxidd dH+, (2.2)unde i forma eliptic a nveliului, %; dmax, dmin corespunztor sunt diametrele maximi minimale nveliului, m;dn diametrul nominal al nveliului, m;Inconcentricitatea miezului n raport cu nveliul se determincadistanantrecentrelenveliului i miezului fibrei optice (fig.2.1 b) i se calculeaz cu expresia

m i i / mC C H ,(2.3) undei / mH- inconcentricitateamiezului nraport cunveliul, m;Cmcoordonatacentrului miezului, m;Cicoordonata centrului nveliului, m.Parametrii geometrici sunt standardepentrudiferitetipuri de fibre optice.Parametrii optici de baz ai fibrelor sunt:- diferena relativ a indicilor de refracie ( );- apertura numeric (NA);- frecvena normat (v);- numrul modelor care se propag (M);- diametrul cmpului modei (dcm);- lungimea de und critic (cr).27Diferena relativ a indicelor de refracie.Diferena relativ aindicelor de refracie a miezului i nveliului fibrei optice se determin cu relaia

12 1n n n . (2.4)Apertura numeric.Cnd lumina este injectat n deschiderea fibrei (vezi fig.2.2), ea este refractat fa de normal, crend un unghi maxim de inciden, unghiul de acceptan. Fig.2.2.Conul de acceptan al fibrei.Sinusul unghiului de acceptan este definit ca apertura numeric (NA) i este calculat prin intermediul indicelor de refracie a celor dou materiale implicate:2 22 1sin n n . (2.5)Deschiztura, princareluminaseintroduce n fibr estede fapt tridimensional. Astfel unchiul de acceptan este unghiul conului, numit con de acceptan (vezi fig.2.2).Apertura numeric determin condiiile de introducere a semnalelor opticeiproceseledepropagarenfibraopticise calculeaz pentru:- fibrele optice cu profilul indicelui de refracie n trepte 2 n n n NA12221;(2.6)- fibrele optice cu profilul indicelui de refracie gradient28

2n ) r ( nNA2221; (2.7)n fibrele optice cu gradient se folosete noiunea de apertur numeric local. Valoarea ei este maximal pe axa fibrei i egal cu zero la grania de separare miez nveli.Frecvena normat. Frecvena normat determin numrul de mode i este egal cu NAa 2 ,(2.8)unde - lungimea de und, mDac 02,405multimod. Cuctestemai mic diametrul fibrei optice, cu att mai mic este numrul modelor care se propag n ea i cu att mai mic este durata impulsurilor optice. Corespunztor se mrete coeficientul lrgimii benzii fibrei optice. naamod, fibraopticmonomodpoatetransmitesemnalede band larg, n comparaie cu fibrele multimod.Numrul demodenfibraopticmultimod.Numrul total de mode n fibra optic multimod cu diametrul miezului2a, dat deapertura numeric lalungimea deunddelucru se determin cu ajutorul frecvenei normate prin urmtoarea expresie:' . gradient PIR cu optice fibrele pentru 4 /; trepte in PIR cu optice fibrele pentru 2 /N22(2.9)n calculeNpoate fi un numr fracionar, n timp ce numrul modelor n fibr este ntreg i poate primi valorile de la 1 pnla1000demode. nfibracuprofilul indicelui derefracie gradient, cu aceleai valori ale diametrului miezului, cu indicii de refracien1in2numrul modelor este de aproximativ 2 ori mai mic dect nfibreleopticecuprofilul indicelui derefracie n trepte. Numrul modelor (lund n consideraie toate modele aprute) n cazul fibrelor cu profilul indicelui de refracie n trepte se determin cu urmtoarea expresie:

( ) M / 2 1 2N2+, (2.10)29undeMindiceleordinului, caredescrieschimbareaprofilului indicelui de refracie.Diametrul cmpului modei n fibra optic monomod. Un parametruintegral foarteimportant al fibrelor opticemonomod este diametrul cmpului modei.nfibrele optice multimod dimensiunile miezului pot fi evaluate prin diametru (2a), n fibrele optice monomod cu ajutorul diametrului cmpului modei (dcm).Aceasta estelegatde faptul c energia modei de baz n fibra optic multimod se propag nu numai n miez, dar i n nveli, acoperind i regiunea de grani. De aceeadcmdetermin mai corect dimensiunile distribuieitransversale aleenergiei modei debaz. Valoareadcm este foarte important la conectarea fibrelor ntre ele, de asemenea, la conectarea sursei de radiaie cu fibra optic. Fig.2.3. Dependena de distribuie a intensitii radiaieimodei de baz a fibrei optice monomod n cea mai apropiat zon de razn fig.2.3 este reprezentat distribuia intensitii (puterii) radiaiei modei debazafibrei monomodnzonaapropiatde raz.Aceastdependent esteaproximat la un nivelfoartenalt prin formula Gauss30

200Wrexp J ) r ( J

,_

,(2.11)unde J(r) intensitatea radiaiei la distana r de la axa fibrei optice monomod; J0 intensitatea radiaiei pe axa fibrei optice monomod (pentru r = 0); W0 raza cmpului modei, adic valoarea razei, la care intensitatea radiaiei alctuiete 02J 35 . 0 e / 1 .Conform calculelor raza cmpului modei W0 n micrometri se determin la valori cunoscute ale lui v i = dm/2 cu expresia 1,5 60W a0.65 1.619 2, 879 . + + (2.12)LP01 moda fundamental i lungimea de und de tiere.n fibr cu profilul indicelui de refracie n trepte (g = ), pentrua asigura transmisia luminii ntr-osingur mod, moda fundamental, trebuie ca cV 2.405 V . Fibra care ndeplinete aceast cerin se numete fibr monomod. Fig. 2.4. Graficul funciei BesselConstantaVc=2.405estevaloareaxobinutcndmoda fundamentalafunciei Bessel J0(x) marcheazprimul zeroula intersecie. FunciileBessel sunt asemntoarecucurbeleatenuateale sinusului, i au descriere comun la propagarea undelor prin 31ghidurile de unde cilindrice simetrice ca i n cablul coaxial, ghidurile de unde tubulare (microunde) i fibr optic.nconstanta Vc, c nseamn pentrulungimea de und de tiere. Dacdvs vrei scalculai lungimeadeunddetiere, valoareaVctrebuiesfiecalculatpentruprofilul indicelui de refracie al fibrei existente. Pentru fibra monomod Vc = 2,405.Lungimea de und de tiere se calculeaz cu urmtoarea formul: cc2a 2aNA NAV 2.405 .(2.13)Aceasta nseamn c pentru toate lungimile de und c , doar omodsepoatepropaganghidul deunde. Fibraopticcare transmite lumina la aceste lungimi de und este fibra monomod.Este important de a nelege c tierea are cteva definiii i c aceastalarndul ei esteofunciedendoituri i ali parametri geometrici. n caz real aceti factori influeneaz asupra lungimii de und de tiere. n consecin fabricanii fibrei i cablului adesea definesc lungimea de und critic teoretic, lungimea de und critic a fibrei i lungimea de und critic a cablului. Lungimea de und critic a cablului este cea mai sczut i garanteaz funcionarea regimului monomod, daccondiiiledeterminatesunt realizate. nceledin urm inei minte c toate modurile, incluznd i moda fundamental, de fapt (prin polarizare) se compun din dou mode ce oscileaz perpendicular una pe alta.Parametrii de transmisiune a fibrelor optice. La parametrii de transmisiune se refer:- coeficientul de atenuare;- dispersia fibrelor optice monomod;- limea benzii de transmisiune a fibrelor optice multimod.Coeficientul de atenuare al semnalului optic.Atenuarea n fibra optic este valoarea micorrii puterii optice, care se propag de-a lungul fibrei optice ntre dou seciuni transversale la lungimea de und dat. Atenuarea n fibrele optice se exprim n 32dB. Coeficientul de atenuare n fibrele optice este valoarea atenurii pe o unitate de lungime a fibrei optice i se exprim n dB/km. Coeficientul de atenuare n fibrele optice este condiionat de pierderile n fibra optic i se exprim prin relaiaAI IR AM DR + + + ,(2.14)unde DR,AM,IR,AI- corespunztor sunt componentele coeficientului deatenuarepebazadispersiei Relei, absorbian materialul fibrei, absorbia infrarou i absorbia la impuriti.ncalculelepracticecoeficientulde atenuare este compus din atenuarea la absorbie i atenuarea prin mprtiere:;mp abs + ;tg n69 , 81abs ,K4mpmp (2.15)undetg (1210 4 . 2 tg ) - tangenta unghiului pierderilor dielectrice;mpK - coeficient de mprtiere.Dispersiasemnalului optic.Derndcucoeficientul de atenuare n fibrele optice un parametru foarte important este dispersia, care determin capacitatea de transmisiune pentru transmiterea informaiei.Dispersia aceasta este mprtierea n timp a componentelor spectrale sau modale a semnalului optic, care duce la mrirea duratei impulsului radiaiei optice la propagarea lui prin fibra optic i se determin prin diferena ptratului duratelor impulsurilor la ieirea i intrarea fibrei optice: 2in2out (2.16)undevalorileoutiinsedeterminlanivelul jumtii amplitudinii impulsurilor.Dispersia nunumai limiteaz intervalul de frecven n fibraoptic, dar micoreazesenial distanadetransmisiunea semnalelor, decicuct estemailunglinia, cu att mai multse mrete durata impulsurilor. n caz general dispersia este determinat de trei factori: diferena vitezelor de propagare a modelor direcionate, proprietile de direcionare ale fibrei optice i parametrii materialului dincareestefabricatfibraoptic. n legtura cu acestea cauzele de baz de apariie a dispersiei sunt, pe 33de o parte, numrul mare de mode n fibra optic (dispersia intermodal), iar pe de alt parte incoerena surselor de radiaie, care lucreazrealnspectrul lungimilorde und (dispersia cromatic).Limea benzii de transmitere. Muli productori de fibre opticei cablunufolosescnspecificaiedispersianprodusele multimod. nlocdeaceastaei aratprodusul limii benzii de transmitere la lungime, sau numai banda de transmitere, exprimat n megaheri pe kilometru. Fig.2.5. Dependena lungimii de transmitere de limeabenzii de transmisiune pentrufibra 400 MHz kmBanda de transmitere de 400 MHz km nseamn posibilitatea de a transmite semnalul n banda 400 MHz la distana de 1 km. Aceasta de asemenea nseamn, c produsul frecvenei maximaleasemnaluluilalungimeade transmisiune poate fi mai micsau egalcu400.Cualtecuvinte,se poatedetransmis un semnal de o frecven mai joasa la o distan mai mare sau de o frecvennaltlaodistanmai mic, cumestereprezentat n fig.2.5.34Lungimea de transmitere, kmFibra 400 MHz kmViteza de transmisiune, MHzBanda frecvenelor de lucru (banda de transmisiune) a cablurilor optice determin numrul de canale de comunicaii transmise prin el i este limitat de dispersia fibrelor optice.n fig.2.6 este reprezentat caracterul variaiei dispersieii capacitatea de transmisiune Fa fibrelor optice n dependen delungimealiniei. MicorareavaloriiFdincauzadispersiei pn la o valoare admisibil limiteaz distana de transmisiune prin cablurile optice.Fig.2.6. Dispersia capacitatea de transmisiune Fa fibrei optice de diferit lungimeBanda de frecvene Fi distana de transmisiune lsunt legate ntre ele. Relaiile dintre ele se exprim prin formulele x xl / l F / F (pentru liniile scurte n limitele regimului modal stabilit) ic x2xl l / l F / F (pentruliniile lungi). naceste relaii parametrii cu indicele x sunt necunoscutele, iar fr indice sunt date; lc lungimea de legtur a modelor. n condiii reale se obicei se normalizeaz banda de transmisiune pe un kilometru F i se determin banda de transmisie pe ntreaga linie dup formulele:35Lungimea liniei (l); lungi liniile pentru l l / F Fscurte liniile pentru l / F Fc x xx x (2.17)Banda de transmisiune Fdepinde de lrgirea impulsurilor i se determin cu ajutorul relaiei / 1 F.Clasificarea cablurilor optice.Cablurile optice (CO) se divizeaz dup urmtoarele caracteristici: pe grupe dup menire i condiiile de exploatare; n subgrupe dup modul de cablare (staionare, nestaionare) i particularitile constructive i tehnologice; dup aspect numrul FO (n) i conductori electrici (m). Cablurile optice sunt compuse din FO, rsucite ntr-un anumit mod, de sticl de cuar, care sunt incluse ntr-un nveli protector. Lanecesitatecablul poatesconinelemente dinarmatur i amortizor.CO existente dup menirea sa pot fi clasificate n trei grupe: de magistral, zonale i urbane. ntr-o grup aparte se repartizeaz CO subacvatice, de obiect i de montaj.CO de magistraleste destinat pentru transmiterea informaiei la distane mari i pentru un numr de canale mari. Ele trebuie s posede o atenuare i dispersie mic i o band de trecere mare. Se folosesc FO cu diametrul miezului i nveliului de 8/125 m. Lungimea de und este de 1,3...1,55 m.CO zonalesunt menite pentru organizarea legturii multicanal ntre regiunele centrale i raioanele cu distana ntre ele pn la 250 km. Se folosesc FO gradient cu dimensiunile 50/125 m. Lungimea de und 1,3 m.36CO urbanese folosesc n calitate de linii de conexiune ntre CTA i nodurile de legtur. Ele sunt calculate pentru lungimi mici (pn la 10 km) i un numr mare de canale. FO gradient (50/125 m). Lungimea de und 0,85 i 1,3 m. Aceste linii, ca regul, lucreaz fr puncte de regenerare.Fig.2.7. Construcia CO: a-construcia de I sau II tip; bconstrucia de III tip; c construcia de IV tip; d construcia de V tipCO subacvatice sunt destinate pentru realizarea legturii peste obstacole maritime mari. Ele trebuie s posede o rezisten mecanic mare la rupere i s fie ndestulate cu un nveli protector contraumiditii. Pentrulegturilesubacvaticeestedeasemenea 371 sau 423a)21 sau 43d)b)31 sau 41 sau 4235c)important s posede o atenuare mic i cu distane mari de regenerare.CO pentru obiectesunt menite pentru transmiterea informaiei n interiorul obiectului. n aceasta se includ instituii i telefonia video, reeaua intern a televiziunii prin cablu i de asemenea sistemele informaionale de bord.CO de montaj sunt folosite pentru montarea intern sau ntre blocuri a dispozitivelor. Ele se ndeplinesc n form de in.Fig.2.8. ConstruciaCOpentrucablareansol cumiezulprofilat: a cu dou profiluri; b cu cinci profiluri; 1 miez din polimer; 2 paz din spiral; 3 elementul central de armatur din cupru; 4 in polimeric cu ase FO de tip step (a) sau zece FO monomod (b); 5 FO; 6 in cu ase cabluri de cupru; 7 cablu ce conduce curent electric; 8 element de conexiune; 9 element protector de oel; 10 strat intermediar din polimer; 11 strat protector de oel hidrofonat; 12 nveli protector din polimer; 13 pachet din zece ine cu FOToatetipurileconstructivealecablurilor potfi divizate n urmtoarele tipuri (fig.2.7):3812389101112a)765412131283b)45IFOnSPP(strat protector primar) rsucite mprejurul elementului central de putere cu un strat deasupra FO rsucite (fig.2.7, a);II FO n SPC (strat protector din cordon) rsucit mprejurul elementului central de putere cu un strat deasupra FO rsucite (fig. 2.6, a);III construcia CO n form de in (fig.2.7, b);IV CO cu miez profilat (fig.2.7, c);V construcia CO n form de eav, n care FO este amplasat sau mpreun cu elementul central de putere ntr-o cma (fig.2.7, d).Analiza construciilor COpoate folosi la fabricarea unor construcii deCOmai complicatencarenumrul deFOpoate ajunge pn la o sut.Fig.2.9. Construcia COpentru cablarea n sol pe baza elementelor de coard (EC): a EC rsucit n jurul axei CO; b ECrsucit njurul elementului central deputere; 1EC;2 element de conexiune nformdecordonrsucit; 3nveliprotector din polietilen; 4 pern din cordoane de poliolifonie; 5 element dearmatur(fir deoel); 6nveli protector din polimer; 7 element central de putereCOpentrucablareanpmnt, colectoaresauevi. CO pentru organizarea magistralelor sau legturii zonale se poate cabla 39132456a)713b)noriicetipdesol, nfntni, evi, blocuri i colectorei de asemenea n ap cu diapazonul de temperaturi ntre 40 C pn la + 50 C. Ca exemplu a con-struciei CO pentru cablarea n sol poate fi cablul prezentat n fig.2.8. 2.10.COpentru reelele telefonice urbane, pentru cablarea n fntni, evi, blocuri i colectori cu exploatarea manual i mecanic n diapazonul de temperaturi de 40 C- +55 C. Fig.2.10. Construcia COpentrucablareansol cumiez profilat: 1FO; 2miez profilat; 3nfurareaculent polimerec; 4nveliul din polivenilcloril; 5armatur din elemente stecloplastice; 6 nveli din polietilen; 7 elemente de armatur din ae sintetice sau stecloplastixCerinele de baz la CO este rezistena mecanic la ntinderi, rsuciri, ermetizare.Construcia CO din fig.2.10 conine miez cu element de armatur pentru consolidarea aelor sintetice sau cablul n nveliul din polimer mprejurul crora sunt rsucite cu elemente de umplere (pe desen nu este reprezentat). Sunt prevzute construcii aleCOcuermetizareaFOprinumplereaevilor cu garnitur hidrofob. Deasupra FO rsucite se amplaseaz elementul dinpeliculdepolimer saualumino-polimer, primacmadin polimer, elementul de armatur i cmaa exterioar din polimer.4012345671234567812345a)5617b)Sunt posibilefolosireaCOcuconstrucia,reprezentatpe fig.2.11.Astfeldetipurialecablului sunt folositepe larg pentru cablarea n sol. Fig.2.11. Construcia CO cu miez profilat: a construcia unui modul; b construcia cu mai multe module; 1 nveli protector;2 element de conexiune; 3 element de armatur; 4 FO; 5 miez cu paz; 6 cablu conductor; 7 nveli protector metalicProtecia CO. Pentru a izola fibra de interaciunile mecanice s-auelaborat doutipurideproteciela nivelul nti: cutampon liber i plin.CO cu tampon liber. n construciile cu tampon liber FO este inclus ntr-un cordon de plastic, diametrul interior al crui este cu mult mai mare ca FO. Acest cordon de obicei se umple cu gel. n aa fel, FO este protejat de influena mecanic exterioar. n CO cu mai multe tije, conin cte o FO sau mai multe, care mpreun cu armatura cablului d posibilitate de a elibera fibra de tensiuni mecanice i a micora ntinderea. Toate acestea pot, la rndul su, sseamplasezentr-uncordoncuumpluturdegel (fig.2.12). Pentru aa fel de cabluri este nedorit un numr mare de ncovoieri 41i cablarea pe vertical (nu mai mare de 5 m), deaorece n ele apar microcrpturi i tensiuni mecanice. Apar complicaii suplimentare la cablarea cablului, deoarece n afar de eliminarea nveliului i amplasarea conectorului este necesar de a cura suflarea cordonului iunireaconexiunii, amplasarealornmanoanesau cutii. Fig.2.12. CO cu tampon liberTrebuie de exclus ptrunderea umiditii, care poate interaciona cu umplutorul cablului.CO cu tampon plin. n aa fel de construcii stratul nveliului fibrei se formeaz prin metoda de stoarcere a plasticului. Aceast construcie posed cu o tenacitate mai mare la ntinderi, comprimri i lovituri, ea d posibilitate de ncovoieri cu raza mic (nu mai mare de 20 ori dect diametrul fibrei). Cablarea acestui cabluseefectueazcumult mai simplu. Acestecabluri posedun diametru igreutatemic,ele sunt tenace la influena umiditii i altor substane. n ultimul timp se folosete cablul cu tampon plin (fig.2.13).42nveli protector multistratElement de putere centralTampon liberFibra opticUmplutor nveli de ntrireFig.2.13. CO cu tampon plinCOpentruterminalul de desfacere.Terminul de cablu terminal breakout cableeste determinat defuncia acestui cablu. Deoarece unele fibre reprezint un cablu inclus n nveliul suprotector, sfriturilelorpot ssecablezedesinestttor i apoi s se conecteze la aparatul pentru care este destinat transmiterea, deci ele sunt folosite pentru transportarea semnalelor nemijlocit la panoul de conexiune (fig.2.14).Fig.2.14. CO pentru terminalele de desfacere43Miezul nveliuluinveliul tamponnveliul exteriornveliul de ntrireMiez ncabluri sefolosetemarcareacuculori pentruuurarea cutrii cablului. Din cauza necesitii folosirii nveliului protector foarterezistent dinchelver, acestecabluri, caregul, suntfoarte grelei augabaritemari ncomparaiecucablurilecuacelai numr defibre. Acestecabluri sunt nconcordancucerinele securitii antiincendiare.2.3. ndeplinirea lucrrii: Calculai parametrii fibrei optice cu parametrii indicai de lector. Dealesdupparametrii calculai untipdecablu optic (din anex).2.4. ntrebri de control1. Care sunt parametrii de baz ai fibrelor optice?2. Enumerai parametrii geometrici ai fibrelor optice.3. Destinaia cablurilor urbane.4. Clasificarea cablurilor optice.5. Enumerai parametrii optici ai fibrelor optice.6. Definii noiunea de lungime de und critic.7. Enumerai parametrii de transmisiune ai fibrelor optice.8. Explicai termenul de frecven normat.9. Destinaia cablurilor de montaj.10. Ce reprezint diametrul cmpului modei?2.5. Exemplu de calcul a fibrei monomodDate iniiale:Diametrul miezului 2a = 10 m;Diametrul nveliului 2b = 125 m;Indicele de refracie: n1 =1,51; n2 =1,5;Lungimea de und: =1,55 m;Lungimea liniei l =30 km;44Lrgimea spectrala a laserului =2 nm.Calculul se efectueaz n felul urmtor:1)valoarea relativ a indicilor de refracie:1 21n n 1.51 1.50.007n 1.51 ;2)apertura numeric2 2 2 21 2NA n n 1.51 1.5 0.263 ;3)frecvena normat62 2 2 21 262a 2 510 3.14n n 1.51 1.5 0.51.5510 ;4)frecvena critic (pentru transmiterea monomod coeficientul pnm = 2,40) 814 nm02 2 6 2 21 2p c 2.405 310f 9.210 Hz2a n n 3.141010 1.51 1.5 ;5)lungimea de und critic62 2 2 20 1 2nm 12a 3.141010n n 1.51 1.5 2.27 mp n 2.4051.51 ;6)pierderi de energiei la absorbie103 3 1abs6n tg 3.141.51 2108, 6910 8, 6910 0.53 dB km1.5510 ;7)pierderi la mprtierempmp4 4K1,3= =0,224 dB/km1,55 ;8)pierderi totaleabs mp0, 53 0, 224 0, 754 dB/ km + + ;9)pierderi n diapazonul infrarou (pentru =2 m)( ) ( )6 60.8 10 / 2 10k /IR IRC e 0.9e 0.6 dB/ km ;45unde C i k coeficieni constani, egali, de exemplu, pentru cuar C = 0,9; k = (0,7.. .0,9)10-6 m.10) dispersia ghid de und( ) ( )12gul B 2 30 310 180 ps / kmnm ;11) dispersia material( )( )( )12matl M 2 30 2010 1200 ps / kmnm ;12) dispersia rezultant( )rez gu mat180 1200 1020 ps / kmnm + ;13) banda de trecere121 1F 980 MHz102010 ;14) graniele de schimbare a vitezei de faz: 5152c 310198000 km/ s;n 1.51c 310= =200000km/ s;n 1.5 15) graniele de schimbare a rezistenei de und:0102Z376.7249.47 ;n 1.51Z 376.7= =251.13 .n 1.5 2.6. Exemplu de calcul a fibrei multimodDate iniiale:Diametrul miezului 2a = 50 m;Diametrul nveliului 2b = 125 m;Indicele de refracie: n1 =1,53; n2 =1,5;Lungimea de und: =1,3 m;Lungimea liniei l =10 km.46Calculul se efectueaz n felul urmtor:1)valoarea relativ a indicilor de refracie:1 21n n 1.53 1.50.02n 1.53 ;2)apertura numeric2 2 2 21 2NA n n 1.53 1.5 0.3 ;3)frecvena normat62 2 2 21 262a 2 2510 3.14n n 1.53 1.5 361.310 ;4)numrul de unde (mode)2 236N 6482 2 ;5)frecvena critic (pnm = 3,832) 812 nm02 2 6 2 21 2p c 3.832 310f 2.510 Hzd n n 3.14 5010 1.53 1.5 ;6)lungimea de und critic62 2 2 20 1 2nm 1d 3.14 5010n n 1.53 1.5 8 mp n 3.8321.53 ;7)pierderi de energiei la absorbie103 3 1abs6n tg 3.141.530.5108, 6910 8, 6910 1.6 dB km1.310 ;8)pierderi la mprtierempmp4 4K1,5= =0,52 dB/km1,3 ;9)pierderi totaleabs mp1.6 0.52 2.12 dB/ km + + ;10) pierderi n diapazonul infrarou (pentru =2 m)( ) ( )6 60.7 10 / 2 10k /IR IRC e 0.3e 0.234 dB/ km ;47unde C i k coeficieni constani, egali, de exemplu, pentru cuar C = 0,9; k = (0,7.. .0,9)10-6 m.11) dispersia fibrei cu profilul indicelui de refracie n trepte (l=10 km)( )15n l 1.53 0.02101020 ns / kmnmc 310 ;12) banda de trecere91 1F 1 MHz;102010 13) dispersia fibrei cu profilul indicelui de refracie gradient (l=10 km)( )( )22151.53 0.02 10n l10.2 ns / kmnm2c 2 310 ;14) banda de trecere91 1F 100 MHz;10.210 15) dispersia rezultant( )rez gu mat180 1200 1020 ps / kmnm + ;16) graniele de schimbare a vitezei de faz: 5152c 310196000 km/ s;n 1.53c 310= =200000km/ s;n 1.5 17) graniele de schimbare a rezistenei de und:0102Z376.7246.2 ;n 1.51Z 376.7= =251.13 .n 1.5 48AnexProprietile de baz optice i fizico-mecanice ale CO de producere ruseascCaracteristica -50 Sistema de transmisiune-2 -4/5 -3 -4 -4, -5Numrul canalelor digitale 120 120, 480 480 480 1920 1920; 7680 , m 0,85 1,3 1,3 1,3 1,3 1,55 , dB/km 3 0,71,0 0,7 1,0 0,7 1,5 0,7 0,3 F, MHz km 250 500 1000 500800 5000 5000Lungimea sectorului de regenerare, km12 30 30 30 40 100Numrul de fibre 4 i 8 4, 8, 16 4 i 8 4 i 8 4, 8, 16 4, 8, 16Tipul fibrei MM SM i MM MM MM SM SMn pmnt d , Q , /P , 111510030012001218110320300350017370300018204064451218130400 130040001418140404 10003500Subacavatice d , Q , /P , 2412002500020 10402500025130025000Lungimea de construcie, km 12 2 2Durata de exploatare, ani 25 25 25AlimentareaLocal Alimentare la distan Autonom, alimentare la distanObservaie: Fcoeficientul limii benzii;Qmasa;Pstabilitatealarupere: MMfibr multimod, SF fibr monomod.49