Структура оптических систем передачи излучения

Основы построения оптических систем передачи. Источники и модуляция излучения электромагнитных волн оптического диапазона. Специфика фотоприемников и усилителей для данных систем, их линейные тракты. Волоконно-оптические системы с солитонной передачей.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 23.06.2010
Размер файла 32,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Содержание

  • 1. Основы построения оптических систем передачи
  • 2. Источники оптического излучения для систем передачи
  • 3. Модуляция излучения источников электромагнитных волн оптического диапазона
  • 4. Фотоприёмники для оптических систем передачи
  • 5. Фотоприёмные устройства оптических систем передачи
  • 6. Оптические усилители для оптических систем передачи
  • 7. Линейные тракты оптических систем передачи
  • 8. Оптические компоненты для систем передачи и оптических сетей
  • 9. Волоконно - оптические системы с солитонной передачей
  • Список используемой литературы
  • 1. Основы построения оптических систем передачи
  • 1. Какие диапазоны длин волн (частоты электромагнитных колебаний) применяются в системах передачи атмосферной и волоконно-оптической связи?
  • Диапазон длин волн волоконно-оптической связи от 0,8 мкм до 1,6 мкм.
  • Диапазон длин волн атмосферных систем передач от 0,6 мкм до 1,8 мкм.
  • 2. Чем характеризуется распространение оптических электромагнитных волн в атмосфере?
  • Поглощение, рассеяние, преломление.
  • 3. Чем отличается распространение света в стекловолокне от распространения в атмосфере?
  • В стекловолокне меньше затухание света чем в атмосфере, потому что:
  • меньше поглощение т.к. среда более прозрачна и используются окна прозрачности;
  • меньше рассеяние т.к. свет не может выйти за пределы стекловолокна в связи с полным отражением от границы раздела сред.
  • Свет при помощи стекловолокна можно направить в любом направлении, а в атмосфере он распространяется только прямолинейно.
  • 4. По каким причинам происходит ослабление и искажение оптических сигналов в атмосфере и в волоконном световоде?
  • Ослабление оптических сигналов происходит по причинам поглощения, рассеяния и преломления. Искажение формы сигнала происходит в результате дисперсии.
  • 5. Какие материалы применяют для изготовления источников и приемников оптического излучения?
  • Применяют полупроводники германий и кремний с различными видами примесей.
  • 6. Чем отличаются материалы для изготовления источников и приемников оптического излучения от материалов пассивных волноводов?
  • Пассивный волновод не должен излучать или поглощать в спектре переносимого сигнала, поэтому ширина запрещенной зоны материала из которого он изготовлен не должна соответствовать длинам волн спектра сигнала.
  • 7. Из каких укрупненных компонентов состоит структурная схема волоконно-оптической системы передачи (ВОСП)?
  • Мультиплексор, оптический конвертор, оптический усилитель и/или мультиплексор WDM, физическая среда, промежуточная станция.
  • 8. Что представляет собой линейный тракт ВОСП?
  • физическая среда (оптический кабель), усилительные или регенерационные пункты, оптические конверторы.
  • 9. Какие виды мультиплексирования применяются в оптических системах передачи?
  • PDH, SDH, ATM.
  • 10. В чем заключается сущность цифрового и аналогового мультиплексирования?
  • Аналоговое мультиплексирование - передача различных частотных групп на разных несущих световой волны.
  • Цифровое мультиплексирование - объединение всех потоков информации в один двоичный поток.
  • 11. Что такое WDM, DWDM и какое различие между ними?
  • WDM - многоволновое мультиплексирование (c разделением по длине волны).
  • DWDM - плотное волновое мультиплексирование, когда расстояние между соседними длинами волн 2нм.

2. Источники оптического излучения для систем передачи

1. Какие требования предъявляются к источнику оптического излучения?

Высокая эффективность преобразования энергии возбуждения в энергию излучения, узкая спектральная полоса излучения, направленность излучения, быстродействие при модуляции, т.е. быстрое возникновение и гашение излучения, совместимость с приемниками излучения и физическими средами передачи, когерентность излучения, миниатюрность и жесткость исполнения, высокая технологичность и низкая стоимость, длительный срок службы, высокая устойчивость к различным перегрузкам (механическим, тепловым, радиационным).

2. Чем отличаются конструкции и характеристики торцевого (суперлюминесцентного) и поверхностного светодиодов для оптической связи?

Конструкции СИДов отличаются способом вывода излучения наружу. По характеристикам СЛД (торцевой) превосходит поверхностный: больше мощность излучения, более узкий спектр излучения.

Ширина спектра СЛД ?л около 10-30 нм., для поверхностного СИД - 30-60 нм.

3. Какие конструкции лазеров применяются в технике оптической связи?

лазер с распределенной обратной связью (РОС или DFB) одномодовый,

лазер с распределительным брэгговским отражением (DBR),

лазер с одним внешним резонатором (EC).

4. Что представляет собой резонатор Фабри - Перо и какие он имеет характеристики?

Это система из двух зеркал между которыми остаются стоячие волны определённых длины волн и одного направления. Добротность - важная характеристика резонатора.

5. Как устроен полупроводниковый гетеролазер с резонатором Фабри - Перо и как формирует когерентное излучение?

Данный гетеролазер представляет из себя систему полупроводников с различными видами примесей обладающие разными коэффициентами преломления и конструктивно создающие систему двух зеркал. Когерентность излучения достигается синхронным и вынужденным переходом электронов с высшего возбужденного уровня на низший.

6. Каким образом в лазерах достигается одномодовый режим генерации?

Одномодовый режим достигается благодаря введению положительной обратной связи за счёт введения структуры под названием «гофр». Это граница между резонатором и другим диэлектрическим слоем. Внутри резонатора могут сохраниться только лучи, отражающиеся от гофра под определённым углом.

7. Что показывает диаграмма направленности излучения светодиода и лазера?

Диаграмма направленности излучения светодиода показывает распределение энергии излучения в пространстве.

8. Какими факторами определяется величина мощности оптического излучения, вводимого от источника в стекловолокно?

Согласованность угловых апертур источника и приёмника излучения.

9. Каким образом формируется и направляется излучение в атмосферных системах передачи?

Используется линзовая система расширения светового коллимированного пучка. Это уменьшает расходимость, обусловленную дифракцией света.

10. Как согласуются источники излучения с волоконными световодами?

При помощи линзовых соединений.

3. Модуляция излучения источников электромагнитных волн оптического диапазона

1. Что такое модуляция?

Процедура переноса спектра из низких частот в область высоких частот называется модуляцией.

2. В чем состоит принципиальное отличие прямой и внешней модуляций оптического излучения?

При прямой модуляции модулирующий сигнал воздействует на источник оптического излучения, а при внешней на параметры среды через которую проходит световой луч.

3. В чем заключается сущность прямой модуляции в схемах с полупроводниковыми источниками оптического излучения?

При прямой модуляции изменяется выходная мощность или излучение выходит импульсами за счет изменения величины силы тока, протекающего через прибор.

4. Почему полоса частот при прямой модуляции ограничена?

Время жизни инжектированных носителей зарядов в активном слое СИДа не может быть бесконечно малым.

5. Почему происходит искажение сигналов при прямой модуляции?

Это связано с неравномерностью ВАХ СИДа.

6. Чем отличаются модуляционные характеристики схем с лазером и светодиодом?

Стабилизирующая схема лазерного модулятора с обратной связью позволяет обеспечить более высокую линейность модуляции в сравнении с другими схемами модуляторов на СИДах.

7. Какие виды внешней модуляции оптического излучения применяются в системах передачи?

Электрооптическая, электроабсорбционная и акустооптическая модуляции.

8. Чем отличается электрооптический внешний модулятор от электроабсорбционного?

Отличие в конструкции, а так же в способе модуляции. Электрооптический внешний модулятор при модуляции изменяет поляризацию падающего луча, а электроабсорбционный изменяет поглощательные свойства среды и как следствие мощность светового луча на выходе.

9. Какие шумы возникают при модуляции?

Шумы обусловленные спонтанным излучением; шумы обусловленные изменением температуры и тока (дробовый шум); шумы обусловленные отраженным излучением от стыка с оптическим волокном; шумы перескока моды; шумы частотной модуляции.

10. Как уменьшить нелинейные искажения при модуляции?

Использование отрицательной обратной связи, фазовая компенсация, предискажение.

11. Как устроен передающий оптический модуль?

Светодиодные и лазерные модули представляют собой излучатели, размещённые в корпусах, сопряжённых со стандартными соединителями. Передающие модули помимо согласующих устройств имеют встроенные фотодиоды обратной связи, терморезисторы, термоохладители.

12. С какой целью в состав передающего оптического модуля вводятся термодатчик и терморегулятор?

Характеристики полупроводниковых приборов сильно зависят от температуры, поэтому температуру необходимо стабилизировать.

13. Какие электрические и оптические характеристики имеет передающий оптический модуль?

Оптические характеристики:

длина волны (1502-1564 нм), скорость передачи (2-622 мБит/с), выходная мощность (-3 +2 дБм), подавление боковых мод (>30 дБ).

Электрические характеристики:

напряжение питания (4,7-5,3 В), потребляемый ток (200 мА), напряжение питания охладителя (30-5,3 В), ток охладителя (650 мА).

4. Фотоприёмники для оптических систем передачи

1. Какие требования предъявляются к фотоприемникам оптических систем передачи?

высокая чувствительность; требуемые спектральные характеристики и широкополосность; низкий уровень шумов; требуемое быстродействие; длительный срок службы; использование в интегральных схемах.

2. Какие виды фотодетекторов используются в оптических системах передачи?

Фотодиоды, фототранзисторы, солнечные элементы, фоторезисторы.

3. Почему полупроводниковые фотодиоды в основном применяются в оптических системах передачи?

Фотодиоды обладают необходимыми значениями характеристик: чувствительностью, быстродействием, широкополостностью и т.д.

4. Какие основные оптические и электрические характеристики имеет фотодиод конструкции p-i-n?

Величина фототока, спектральная чувствительность, широкополостность, темновой ток, быстродействие, динамический диапазон.

5. Чем ограничен диапазон оптических частот для фотодетектирования?

Длинноволновой границей чувствительности и шунтирующим действием емкости запертого p - n перехода на высоких частотах.

6. Почему у фотодетекторов есть длинноволновая граница чувствительности?

Энергии длинноволновых квантов недостаточно для образования пар "электрон - дырка".

7. Чем отличается конструкция лавинного фотодиода (ЛФД) от конструкции диода p-i-n?

В ЛФД имеется слой с сильным электрическим полем, которое придаёт дополнительную энергию образующимся под действием света электронам.

8. Чем отличается принцип действия ЛФД от диода p-i-n?

В лавинном фотодиоде достигается усиление первичного фототока за счет управляемого лавинного умножения числа носителей заряда.

9. Что значит быстродействие фотодиода?

Способность преобразовать наиболее высокочастотно - модулированный свет в электрический ток повторяющий модулирующий сигнал с наименьшими искажениями.

10. Чем определяется коэффициент усиления ЛФД?

Напряжением смещения, пробоя и типом полупроводника.

11. Почему фотодиоды шумят?

Это связано с наличием и возникновением разными способами свободных зарядов.

12. Какие шумы фотодиодов принципиально неустранимы?

Существует принципиально неустранимый уровень шума, связанный с дискретностью актов поглощения на фотодиодах (дробовой шум).

5. Фотоприёмные устройства оптических систем передачи

1. Чем отличается прямое фотодетектирование от фотодетектирования с преобразованием?

При фотодетектировании с преобразованием несущая частота оптического сигнала может быть преобразованна в частоту любого диапазона электрического сигнала.

При прямом фотодетектировании происходит перенос частоты оптического сигнала в электрический без изменения.

2. Какие функциональные блоки входят в схему фотоприемного устройства (ФПУ) с прямым детектированием?

СЭ - согласующий элемент;

ФД - фотодетектор;

ПУС - предварительный усилитель;

К - противошумовой корректор;

ГУС - главный усилитель;

ФК - фильтр - корректор;

АРУ - автоматическая регулировка усиления.

3. Какие виды предварительных усилителей применяются в фотоприемных устройствах?

В сборках фотоприемных устройств в качестве предварительных усилителей применяются в основном два типа усилителей: интегрирующие и трансимпедансные.

4. Из каких элементов состоит входная цепь фотоприемного устройства с прямым детектированием?

Фотодиод, предварительный усилитель на полевом или биполярном транзисторе, корректор (L,C).

5. Как устроена входная цепь фотоприемного устройства детектирования с преобразованием?

Во входной цепи излучение опорного оптического генератора складывается с оптическим сигналом в оптическом гибридном соединителе и подается на вход схемы ФПУ.

6. Как соотносятся между собой электрическая и оптическая полосы частот пропускания ФПУ?

Соблюдается следующее соотношение между скоростью передачи, электрической и оптической полосами пропускания :

Впрям=1,92Fэ=1,01Fo, Вгаус=1,89Fэ=1,34Fo

7. Чем определяется величина соотношения сигнал/шум на выходе ФПУ?

Параметры которые влияют на соотношение сигнал/шум:

шум усилителя (для входной цепи), шум усилителя (для движения носителей), постоянная Больцмана, температура, коэффициент шума ЛФД, коэффициент усиления ЛФД, полоса частот сигнала, фототок.

8. Каким образом выполняется противошумовая коррекция в ФПУ?

Противошумная коррекция в ФПУ достигается путём выбора оптимального G - коэффициента усилителя ЛФД, при котором рядом рядом составляющих шума можно пренебречь.

9. Что представляет собой квантовый предел фотодетектирования?

Предел минимальной мощности оптического сигнала на входе ФД при котором возможно безошибочное фотодетектирование.

10. Чем отличается гомодинный прием сигнала от гетеродинного в ФПУ с преобразованием?

При гомодинном детектировании частота несущей оптического сигнала совпадает с частотой ООГ и на выходе ФПУ выделяется информационный электрический сигнал.

При гетеродинном детектировании частота несущей отличается от частоты ООГ. Разность этих частот представляет радиочастотный сигнал, модулированный информационным сигналом.

11. Что используется для восстановления цифрового сигнала после ФПУ?

Регенератор.

6. Оптические усилители для оптических систем передачи

1. На каких физических явлениях основаны оптические усилители?

Поглощение и излучение квантов.

2. Какие типы усилителей могут применяться в оптических системах передачи?

Полупроводниковые (усилители бегущей волны); волоконные (эрбиевый, празеодимовый, неодимовый, тулиевый, иттербиевый); нелинейные (Романовский, на механизме Мендельштампа - Бриллюэны).

3. Как устроены и действуют полупроводниковые оптические усилители?

Усилители выполняются из двух кристаллов с ортогональным расположением активных усиливающих слоёв. Лазер отделён от усилителя изолирующим слоем FelnP, который прозрачен для оптического излучения.

Действуют на основе эффекта оптического усиления при распространении входного излучения в инверсной среде активного слоя с просветленными торцами.

Полупроводниковые усилители делятся на два типа:

усилители бегущей волны, в которых эффект оптического усиления наблюдается при распространении входного излучения в инверсной среде активного слоя с просветленными, т.е. не отражающими торцами;

резонансные усилители, в которых эффект усиления и отсутствие лазерной генерации обеспечивается за счет того, что уровень постоянного тока накачки в рабочем режиме выбирается близким, но все-таки ниже порогового значения.

4. Как устроены и действуют волоконные усилители на основе рассеяния Рамана и Бриллюэна?

В Романовском и Брилиюэна усилителях оптические волны сигнала и накачки вводятся оптоволокно через направленный разветвитель типа WDM. Энергия передаётся от луча накачки к лучу сигнала благодаря процессу рассеяния, когда оба луча распространяются вдоль одного направления.

Усиление оптических колебаний происходит в результате рассеяния излучения накачки на атомах вещества, служащего основой светопровода.

5. Как устроены и действуют усилители на примесном волокне (примеси Er+, Nd+, Pr+, Tm+)?

Принцип действия ВОУ основан на эффекте возбуждения посредством внешней накачки атомов редкоземельного материала, помещенных в сердцевину обычного одномодового стекловолокна. Редкоземельные материалы выбраны с таким расчетом, чтобы имелись зоны поглощения внешней энергии и создавалась инверсная населенность, которая приводит в конечном результате к спонтанной и вынужденной люминесценции. При этом вынужденное свечение будет обусловлено входным сигналом и совпадает с ним по длине волны.

6. Какими характеристиками описывают оптические усилители?

Окна прозрачности, химическое соединение, назначение усилителя, величина усиления, полоса частот усиления, мощность накачки, ток накачки, потребляемая мощность.

7. В каких частях оптических систем передачи могут использоваться усилители?

В волоконно-оптическом тракте. Т.е. в качестве усилителя мощности совмещаемых с оптическими передатчиками, в качестве предусилителей перед фотоприёмниками, в качестве промежуточных станций в линейных трактах оптических систем передачи.

8. Какие шумы и искажения имеют место в оптических усилителях?

Шумы вызваны спонтанными переходами. Шумы усиления, излучения.

Искажения: дисперсионные, неравномерность АЧХ.

9. Какие реальные коэффициенты усиления обеспечивают полупроводниковые и волоконные оптические усилители?

Полупроводниковые оптические усилители обеспечивают усиление от 10 до 40 дБ;

Волоконно-оптические усилители от 10 до 50 дБ.

10. Какую реальную полосу пропускания обеспечивают полупроводниковые и волоконные усилители?

Максимально для окна 0,8мкм полупроводниковые 250 нм, волоконные 100 нм.

11. Какие вспомогательные устройства могут входить в состав линейных волоконно-оптических усилителей?

Мультиплексоры, корректоры, циркуляторы, изоляторы, разветвители, фильтры и др

7. Линейные тракты оптических систем передачи

1. Какие способы построения линейных трактов оптических (проводных и беспроводных) систем передачи могут быть реализованы?

Через атмосферу.

В проводных:

одноволновый л.т.: простой оптический; л.т. с электронными регенераторами; с оптическими усилителями передачи и приёма; с промежуточными оптическими усилителями.

Многоволновый линейный тракт: оптоволоконный тракт типа L, или V, или U.

2. Каким образом можно реализовать встречную передачу оптических сигналов по одному стекловолокну?

При помощи различных длинн волн несущих.

3. Какие устройства могут входить в состав линейного тракта оптической системы передачи?

Оптические разветвители, изоляторы, аттенюаторы, переключатели, регенераторы, усилители, повторители.

4. Чем отличается регенератор в линейном тракте от усилителя?

Регенератор усиливает и восстанавливает форму и амплитуду сигнала, а усилитель восстанавливает только амплитуду.

5. Какие требования предъявляются к линейным сигналам одноволновых оптических цифровых систем передачи?

непрерывная часть энергетического спектра должна содержать минимальную спектральную плотность в низкочастотной области и иметь минимум высокочастотных составляющих;

линейный сигнал должен содержать информацию о тактовой частоте;

непрерывная часть спектра должна быть минимальной вблизи тактовой частоты;

основная доля энергии спектра должна находиться в ограниченной области частот;

процесс линейного кодирования не должен зависеть от статистики информационного сигнала;

алгоритм формирования линейного сигнала должен обеспечить надежный контроль ошибок регенерации;

линейный код не должен приводить к размножению ошибок.

6. Почему предпочтительно передавать оптические сигналы двух уровней мощности?

С использованием современных линейных кодов достигается высокая помехозащищённость.

7. Какие разновидности линейных кодов оптических систем передачи нашли наибольшее применение и почему?

Линейные коды цифровых ВОСП:

скремблированный код в формате передачи NRZ,

безизбыточные коды NRZ-L(-S,-M),

линейный код класса 1В2В , mBnB,

линейные коды со вставками,

многоуровневые коды.

8. Чем отличаются коды 1В2В от mBnB?

1В2В коды - которых один бит исходного сигнала преобразуется в комбинацию из двух битов.

в линейном коде класса mВnВ - исходный сигнал разбивается на отрезки, состоящие из m бит, и преобразуется в определённую последовательность кодовых символов n.

9. Какие линейные коды оптических систем передачи определены международными стандартами для ВОСП SDH?

Многоуровневые коды, например HDB-3, AMI.

10. Каким требованиям должны удовлетворять линейные тракты многоволновых оптических систем передачи (системы со спектральным уплотнением)?

характеристики оптических кабелей должны соответствовать стандартам, рекомендованным МСЭ-Т G.652, G.653, G.654, G.655;

оптические линейные усилители по своим характеристикам должны соответствовать рекомендациям МСЭ-Т G.661, G.662, G.663;

пассивные оптические компоненты линейного тракта должны соответствовать по своим характеристикам рекомендациям МСЭ-Т G.671;

построение линейного тракта многоволновой ВОСП должно соответствовать рекомендациям МСЭ-Т для оптических систем передачи и сетей G.681, G.691, G.692, G.805, G.871, G.872, G.957, G.958, G.959.1;

линейные тракты должны быть резервированы частично или полностью (схемы резервирования 1:n и 1+1);

линейный тракт должен быть пригоден для наращивания числа оптических каналов (4, 8, 16, 32 ...) без изменения структуры и компонентов и ухудшения качества;

должна быть возможность использования существующих ВОЛС с одномодовыми волокнами;

должна быть предусмотрена возможность выделения/ввода отдельных оптических каналов в промежуточных станциях;

линейные тракты должны иметь встроенные средств контроля, измерений и автоматического резервирования;

в линейном тракте должно быть предусмотрено включение устройств компенсации хроматической и поляризационной модовой дисперсии;

негативное воздействие нелинейных оптических эффектов на качество волновых каналов должно быть рассчитано и минимизировано.

11. Что необходимо учитывать при проектировании одноволновых систем передачи?

Характеристики передатчиков и приёмников, характеристики оптоволокна - затухание, дисперсия.

12. Что необходимо учитывать при проектировании многоволновых систем передачи?

Выбор интерфейса для выбора типа системы (L,V,U).

8. Оптические компоненты для систем передачи и оптических сетей

1. Какие разновидности оптических мультиплексоров и демультиплексоров применяются в составе оптических систем передачи?

Мультиплексирование/демультиплексирование производиться:

фазированными волноводными решетками, волоконно-оптическими дифракционными решетками Брэгга, тонкопленочными диэлектрическими интерференционными фильтрами.

2. Какие виды оптических волновых мультиплексоров обеспечивают максимальное число объединяемых волн?

Совмещение тонкопленочных фильтров с резонаторами Фабри - Перо позволяет строить многоканальные мультиплексоры с числом разделяемых волн до 132 и более.

3. Почему возможно оптическое временное мультиплексирование?

При временном мультиплексировании каждому из информационных каналов системы, имеющих общую оптическую несущую, отводится определенный интервал времени для передачи информации. То есть в первый интервал времени оптическая несущая модулируется сигналом одного информационного канала, во второй -- другого и т. д. Таким образом, информация каждого канала передается с помощью одного источника излучения по очереди, последовательно. Каждому каналу отводится свой временной интервал или временное окно. Длительность этого временного окна определяется различными факторами, главными из которых являются скорость преобразования электрических сигналов в оптические и скорость передачи информации в линии связи. Прибором, устанавливающим очередность и временной интервал передачи информации на входе линии, является временной мультиплексор. На другом конце линии устанавливается демультиплексор, который преобразует оптический сигнал в электрический, определяет номер канала, то есть идентифицирует его, и направляет информацию соответствующему пользователю. Таким образом, мультиплексирование и демультиплексирование осуществляются только электронными средствами с помощью электрических сигналов управления.

4. Каким образом может осуществляться волновое демультиплексирование (разделение оптических волн)?

Демультиплексирование может осуществляться: фазированными волноводными решетками, волоконно-оптическими дифракционными решетками Брэгга, тонкопленочными диэлектрическими интерференционными фильтрами.

5. Какие виды оптических коммутационных устройств могут использоваться в составе оптических систем передачи, кроссовых коммутаторов и маршрутизаторов?

Оптические разъемные соединители (коннекторы) ,оптические аттенюаторы, ответвители (разветвители), изоляторы (вентили), оптические фильтры, циркуляторы и др.

6. Какие из оптических коммутаторов характеризуются наивысшим быстродействием?

Электрооптический LiNbO3 , оптоэлектронный, активный волноводный.

7. Как устроен и действует оптический вентиль?

Оптический вентиль обеспечивает пропускание света в одном направлении почти без потерь, а в другом направлении - с большим затуханием.

В основе работы оптического вентиля лежит эффект Фарадея - вращение плоскости поляризации света оптически неактивными веществами под действием продольного магнитного поля.

8. Где применяются оптические вентили в составе систем передачи?

В оптической линии связи.

9. Какие виды оптических фильтров применяются в системах передачи?

Фазированные волноводные решетки, волоконно-оптические дифракционные решетки Брэгга, тонкопленочные диэлектрические интерференционные фильтры.

10. Какие функции выполняют оптические фильтры?

Из спектра световых волн выделяются волны нужной длины.

11. Какое назначение у конверторов длин волн?

Преобразование длин волн оптических сигналов, переносящих информацию.

12. Что представляют собой транспондеры?

Устройство согласования одноволновых и многоволновых линейных трактов.

13. Какое назначение имеют оптические разветвители и аттенюаторы?

Разветвители используют для ответвления энергии светового луча по разным направлениям.

Аттенюаторы используют для ослабления светового луча.

14. Какое назначение имеют компенсаторы дисперсии?

Уменьшение дисперсии световой волны в оптическом волокне.

9. Волоконно - оптические системы с солитонной передачей

1. Что такое оптический солитон?

Оптический солитон - это импульс, представляющий собой одиночную волну колоколообразной формы, образующийся в оптическом волокне при наличии определенной нелинейной зависимости коэффициента преломления от интенсивности излучения когерентного источника.

2. Почему в стекловолокне может образоваться оптический солитон?

Солитон образуется в стекловолокне при наличии определённой нелинейной зависимости коэффициента преломления от интенсивности излучения когерентного источника излучения.

3. Почему солитон сохраняет свою форму при распространении по оптической линии на большие расстояния?

При изменении коэффициента преломления оптического волокна высокочастотные составляющие импульса как бы сдвигаются к его хвосту, а низкочастотные составляющие - к его голове, чем подавляется действие хроматической и поляризационной дисперсии.

4. Какую длительность имеет оптический солитон в стекловолокне?

Длительность - 10 пс.

5. Как должны соотноситься длительность солитона и период следования солитонов?

Тс/ф?10

6. Какие устройства должны входить в состав солитонной системы передачи?

Лазер, изолятор, модулятор, фотоприёмное устройство, оптический фильтр, усилители.

7. Каким образом импульсы информационного сигнала преобразуются в солитоны?

Отдельный бит информации кодируется наличием или отсутствием солитона

8. Каким образом солитоны преобразуются в импульсы информационного сигнала?

Один солитон соответствует единице информационного сигнала.

9. Почему солитоны при распространении по стекловолокну могут оказаться неустойчивыми и "рассыпаться"?

Для поддержки энергии солитон должен получить внешнюю подпитку от источника накачки. Только в этом случае солитон сохраняется.

10. Какие скорости передачи могут быть реализованы с помощью солитонов?

Солитоны являются идеальными световыми импульсами для связи. Длительность солитона составляет примерно 10 трилионных долей секунды (10 пс). Солитоновые системы, в которых отдельный бит информации кодируется наличием или отсутствием солитона, могут иметь пропускную способность не менее 5 Гбит/с на расстоянии 10 000 км.

Список используемой литературы

1. В.Г. Фокин, В.Б. Малинкин, Е.Г. Соломина. Интегральные и оптические сети. Новосибирск 2005г.

2. В.Г. Фокин. Оптические системы передачи. Учебное пособие. Часть1 и 2. Новосибирск 2002г.

3. В.Г. Фокин. Оптические системы передачи. Методические указания. Новосибирск 2001г.

4. В.Г. Фокин. Аппаратура и сети доступа. Новосибирск. 1999г.

5. В.Г. Фокин. Основы асинхронного режима передачи. Учебное пособие. Новосибирск. 2004г.

6. В.Г. Фокин. Оптические транспортные сети. Методические указания. Новосибирск. 2003г.

7. В.Г. Фокин. Пректирование тактовой сетевой синхронизации. Методические указания. Новосибирск. 2002г.

8. К.Е. Заславский. В.Г. Фокин. Проектирование оптической транспортной сети. Учебное пособие. Новосибирск. 1999г.

9. К.Е. Заславский. Волоконно-оптические системы передачи. Новосибирск. 2002г.

10. Конспект лекций.


Подобные документы

  • Основы построения оптических систем передачи. Источники оптического излучения. Модуляция излучения источников электромагнитных волн оптического диапазона. Фотоприемные устройства оптических систем передачи. Линейные тракты оптических систем передачи.

    контрольная работа [3,7 M], добавлен 13.08.2010

  • Оптические кабели и разъемы, их конструкции и параметры. Основные разновидности волоконно-оптических кабелей. Классификация приемников оптического излучения. Основные параметры и характеристики полупроводниковых источников оптического излучения.

    курс лекций [6,8 M], добавлен 13.12.2009

  • Общие принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Структура световода и режимы прохождения луча. Подсистема контроля и диагностики волоконно-оптических линий связи. Имитационная модель управления и технико-экономическая эффективность.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.06.2011

  • Модель волоконно-оптической системы передачи. Классификация оптоэлектронных компонентов. Детекторы светового излучения. Оптические разъемы, сростки и пассивные оптические устройства. Определение функциональных параметров, типы и вычисление потерь.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 21.12.2012

  • Перспектива развития волоконно-оптических систем передачи в области стационарных систем фиксированной связи. Расчет цифровой ВОСП: выбор топологии и структурной схемы, расчет скорости передачи, подбор кабеля, трассы прокладки и регенерационного участка.

    курсовая работа [435,2 K], добавлен 01.02.2012

  • Изучение назначения волоконно-оптических кабелей как направляющих систем проводной электросвязи, использующих в качестве носителя информационного сигнала электромагнитное излучение оптического диапазона. Характеристика и классификация оптических кабелей.

    реферат [9,6 K], добавлен 11.01.2011

  • Измерения при технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи, их виды. Системы автоматического мониторинга волоконно-оптических кабелей. Этапы эффективной локализации места повреждения оптического кабеля. Диагностирование оптических волокон.

    контрольная работа [707,6 K], добавлен 12.08.2013

  • Порядок и принципы построения волоконно-оптических систем передачи информации. Потери и искажения при их работе, возможные причины появления и методы нейтрализации. Конструктивная разработка фотоприемного устройства, охрана труда при работе с ним.

    дипломная работа [177,4 K], добавлен 10.06.2010

  • Распространение оптических сигналов. Когерентность светового луча. Анализ источников некогерентного излучения. Энергия лазерного излучения. Тепловые и фотоэлектрические приемники излучения. Волоконно-оптическая сеть. Развитие оптических коммуникаций.

    презентация [1,6 M], добавлен 20.10.2014

  • Исследование технологии построения систем передачи со спектральным уплотнением оптических каналов WDM/DWDM. Характеристика основных принципов работы анализаторов оптического спектра. Организация тестирования параметров линейных сигналов систем WDM/DWDM.

    презентация [1,6 M], добавлен 05.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.