Cuprins
Datele iniţiale
3
Introducere
4
1. Sistemele de transmisiuni a informaţiei prin fibre optice(STIFO)
6
2. Alegerea traseului traficului lineic
10
3. Emiţătoarele optice şi modulul optoelectronic de emisie
12
4. Fotoreceptorii şi modulul optoelectronic de recepţie
16
5. Calculul parametrilor fibrei optice monomod
24
6. Determinarea lungimilor sectorului de regenerare pentru STIFO
27
7. Determinarea valorii probabilităţii erorii de regenerare a semnalului la recepţie
31
Concluzie
34
Bibliografie
35
xxxxxx Mod Coala
N.Document
Semnat
Data
.
A elaborat. Conducăt. Control n. A aprobat
Proiectarea sistemelor de transmisiune a informaţiei prin fibre optice
Coală
I
Coală
Coli
2
35
Xxxx xxx
Datele iniţiale: 1.Distanţa dintre staţiile terminale: L=571 (km); 2.Sistemul de transmisiune a informaţiei prin cablul optic: STM–64 ; 3.Lungimea de undă a purtătoarei optice: λ1=1.55 şi λ2=1.3 (μm); 4.Bugetul energetic al STICO: Q=34.5(dBm); 5.Tipul fibrei optice: monomod 6.Puterea emiţătorului optic: P e =1.5 (mW); 7.Atenuarea în conectorul emiţător-fibră: a ef =4.6 (dBm); 8.Atenuarea joncţiunii sudate fibră-fibră: a ff =0.1 (dBm); 9.Atenuarea în conectorul fibră-receptor: a fr =1.0 (dBm); 10.Atenuarea în conectorul demontabil: acd =0.5 (dBm); 11.Rezerva bugetului energetic al STICO: a r =4 (dBm); 12.Coeficientul de zgomot: Fzg =16.5 (dBm); 13.Diametrul miezului optic al fibrei: d=2·a=7.5 (μm); 14.Indicele de refracţie pentru miezul optic al fibrei: n1 =1.5156; 15.Diametrul învelişului optic al fibrei: D=2·b=125 (μm); 16.Indicele de refracţie pentru învelişul optic al fibrei: n 2 =1.5051; 17.Lăţimea liniei spectrale de emisie pentru emiţător: ∆λ=0.018 (nm); 18.Frecvenţa maximală de modulaţie a emiţătorului: Fm ax =13750 (MHz); 18.Frecvenţa de limită a fotodiodei: Flim =12950 (MHz); 19.Valoarea admisibilă a probabilităţii erorii de regenerare a semnalului -9
Per.adm =7·10 .
Mod Coala N. Document Semnat
Data
3
Introducere Telecomunicaţiile reprezintă unul din cele mai dinamice domenii ale economiei mondiale ce se confirmă printr-un ritm sporit de dezvoltare a reţelelor de telecomunicaţii cu reutilarea lor în baza celor mai noi realizări tehnicoştiinţifice, ce duce la extinderea reţelelor de telecomunicaţii, sporirea numărului de beneficiari, calităţii şi spectrului de servicii. Interesul sporit faţă de sistemele optoelectronice de comunicaţii şi prelucrarea informaţiei este condiţionat de avantajele lor evidente şi utilizarea cu succes în organizarea reţelelor de comunicaţii multifuncţionale cu promovarea celor mai moderne tehnologii şi protocoale de telecomunicaţii. Sistemele de transmisiune a informaţiei prin fibre optice (STIFO) reprezintă un ansamblu de mijloace tehnice care asigură organizarea canalelor de telecomunicaţii prin intermediul circuitului fizic în baza cablului optic (CO). Schema de structură a STIFO depinde de destinaţie, lungimea liniei de transmisiune, tipul informaţiei ce se transmite şi o serie de alţi factori. În STIFO poate fi utilizată atât modulaţia analogică cît şi cea digitală. În schemele cu modulaţie analogică comunicarea utilă nemijlocit modulează amplitudinea, frecvenţa sau faza purtătoarei optice a emiţătorului optic (EO). Performanţele STIFO pe deplin pot fi realizate în cazul utilizării modulaţiei digitale, după cum este modulaţia impulsurilor în cod (PCM). Pentru STIFO digitale comunicarea utilă reprezintă o serie de impulsuri care modulează purtătoarea optică a EO conform intensităţii, amplitudinii, frecvenţei şi fazei. În prezent, de regulă, se utilizează modulaţia purtătoarei optice conform intensităţii. Elementele importante ale sistemelor de transmisiuni ale informaţiei prin cablul optic (STICO) sunt: emiţătorul optic, fotoreceptorul şi regeneratorul. În
STIFO
în
calitate
de
emiţătoare
optice
se
utilizează
diodele
electroluminescente (DEL) şi diodele laser (DL), confecţionate pe baza semiconductorilor. De obicei DEL sunt nişte emiţătoare optice cu radiaţia necoerentă şi se utilizează la distanţe reduse, iar DL sunt emiţătoare optice cu radiaţie coerentă şi se utilizează în STICO la distanţe medii şi sporite. La
Mod Coala N. Document Semnat
Data
4
recepţie, în STIFO, în calitate de fotoreceptoare se utilizează fotodiodele semiconductoare cu structura p-i-n şi în avalanşă. Pentru a compensa atenuarea semnalului optic ce se propagă prin CO peste anumite sectoare de regenerare pot fi amplasate regeneratoarele sau amplificatoarele optice. Principiul de funcţionare al regeneratoarelor se bazează pe convertarea dublă a semnalului şi anume: semnalul optic se amplifică, i se restabileşte forma iniţială şi relaţiile în timp, apoi din nou, din semnal electric se convertează în semnal optic. În amplificatoarele optice semnalul optic se amplifică fără convertări şi prelucrări suplimentare.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
5
1. Sisteme de transmisiuni a informaţiei prin fibre optice (STIFO) STIFO se numeşte un ansamblu de mijloace tehnice care asigură organizarea canalelor de telecomunicaţii prin intermediul circuitului fizic în baza cablului optic. Schema de organizare a STIFO depinde de destinaţie, lungimea liniei de transmisiune, tipul informaţiei ce se transmite şi o serie de alţi factori şi pot fi divizate în 3 categorii: 1) STIFO cu detecţie directă; 2) STIFO cu detecţie coerentă sau cu detecţie prin fotomixare; 3) STIFO cu multiplexare spectrală a canalelor, adică când prin aceeaşi fibră se propagă mai multe purtătoare ce diferă după valoarea lungimii de undă. În prezent se utilizează STIFO cu detecţie directă şi modulaţia impulsurilor în cod, schema de structură a cărora este reprezentată în figura1.1:
Figura 1.1 STIFO cu detecţie directă
Mod Coala N. Document Semnat
Data
6
CO – convertorul de cod; MOE – modulul optoelectronic de emisie; MOR - modulul optoelectronic de recepţie; RL – regeneratorul liniar; COD – conector optic demontabil; CO – cablul optic; UT – utilajul terminal; TLO – traficul lineic optic; SI – staţiile intermediare (puncte de regenerare sau puncte de amplificare). Conform figurii 1.1, STIFO cu detecţie directă sunt constituite din 2 complecte de utilaj terminal şi traficul lineic optic. Utilajul terminal este amplasat în punctele A şi B şi constă din aparatura digitală standardă de formare a canalelor şi grupelor de canale şi din utilajul de joncţionare cu traficul lineic optic. Utilajul de joncţionare conţine convertorul de coduri CC, modulele optoelectronice de emisie MOE şi de recepţie MOR şi RL. În punctul A, CC convertează semnalul bipolar HDB-3 într-un semnal unipolar. MOE convertează semnalul electric unipolar într-un semnal optic sub formă de impulsuri unipolare. La recepţie în punctul B, MOR convertează semnalul optic într-un semnal electric care se regenerează în RL şi apoi în CC din impulsuri unipolare se transformă în codul bipolar HDB-3. Analogic se înfăptuieşte transmisia semnalelor în direcţia de la B la A. Traficul liniar optic pentru STOE constă din CO şi staţiile intermediare sub formă de puncte de amplificare. CO care conţine 2 şi mai multe fibre se conectează la echipamentul staţiilor terminale şi staţiilor intermediare cu ajutorul conectoarelor optice demontabile (COD). Staţiile intermediare sunt amplasate peste anumite sectoare numite sectoare de regenerare sau amplificare şi sunt destinate pentru amplificarea impulsurilor, restabilirea formei iniţiale a impulsurilor şi restabilirea relaţiilor iniţiale în timp a impulsurilor.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
7
Lungimea sectorului de regenerare depinde de valoarea ponderilor şi dispersiei în FO, viteza de transmisiune şi calitatea de transmisiune a informaţiei şi la fel de parametrii electrici a modulelor optoelectronice de emisie şi recepţie. Principiul de fucţionare a punctelor de regenerare este reflectat în schema de structură reprezentată în figura 1.2 .
MOR
MOE
COD
COD
CO
A
CO
DL
A DL MOE
MOR
COD
COD
Figura 1.2 Schema de structură a punctelor de regenerare CO – cablu optic; COD – conectorul optic demontabil; MOE, MOR – module optoelectronice de emisie şi recepţie; A – amplificator; DS – dispozitivul de sincronizare; DL – dispozitivul de linie. Conform figurii 1.2 observăm că regeneratorul funcţionează conform principiului convertării duble a energiei şi anume din optică în electrică şi invers. Adică semnalul optic propagându-se prin fibrele cablului se atenuează şi se distorsionează şi în punctele de regenerare care sunt instalate la anumite distanţe semnalul optic se convertează în semnal electric care în continuare se amplifică, se restabileşte forma iniţială şi relaţiile în timp apoi din nou se convertează în semnal optic. Din punctul A şi din punctul B către fiecare regenerator amplasat în punctul de regenerare sunt conectate câte 2 FO, una
Mod Coala N. Document Semnat
Data
8
pentru a asigura comunicaţii din punctul A în B, iar a doua din B în A. Dacă în CO se conţin m perechi de FO atunci pentru funcţionarea a m sisteme de transmisiune se vor utiliza m regeneratoare amplasate în punctul de regenerare. În prezent sunt elaborate STIFO care funcţionează în regim monomod şi în care este posibilă combaterea dispersiei semnalului optic ce se propagă prin FO monomod prin alegerea lungimii de undă a purtătoarei optice λ, parametrilor FO şi parametrilor diodei laser. În astfel de STIFO regeneratoarele sunt substituite cu amplificatoare optice care amplifică semnalul optic (figura 1.3).
Figura1.3 STIFO în regim monomod ST – staţie terminală; AO – amplificatorul optic; FTJ – filtrul trece jos.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
9
2. Alegerea traseului traficului lineic În baza studierii hărţii geografice se trasează variantele posibile ale traseelor traficului lineic de transmisiune al informaţiei prin cablul optic (TLTICO). Apoi se efectuează caracteristica comparativă a lor şi se alege cel mai optim traseu al TLTICO. La alegerea traseului TLTICO pot fi utilizate hărţi de diferite scări, pe care sunt indicate căile ferate, şoselele, drumurile naturale, râurile şi lacurile, podurile de căi ferate şi peste râuri. Toate varioantele posibile ale traseelor TLTICO se compară conform următorilor indici: lungimea traeului, îndepărtarea de la şosele şi drumuri, numărul de treceri peste căi ferate, râuri şi şosele, condiţiile solului, comodităţile de instalare şi exploatare. După ce s-a ales varianta potrivită a traseului TLTICO, se trasează desenul schemei de amplasare a sistemului de transmisiune a informaţiei prin cablul optic (STICO), pe care se indică staţiile terminale, traseul TLTICO cu staţiile intermediare ce reprezintă punctele de tranzit sau puncte de regenerare deservite (PRD) şi nedeservite (PRN), şoselele de-a lungul cărora se proiectează instalarea cablului optic cu indicarea distanţei de la şosea până la CO, localităţile urbane şi rurale, lungimile totale ale traseului şi ale CO, numărul şi caracterul trecerilor, categoriile solului pe parcursul traseului, volumul lucrărilor de instalare a CO manual şi de instalare a CO cu ajutorul maşinii de pozare. Traseul TLTICO se alege luând în considerare volumul minim de lucru şi posibilităţile de utilizare a mecanismelor şi maşinilor la instalarea CO. În zonele ce se află în afara localităţilor se recomandă de a instala CO de-a lungul şoselelor şi drumurilor naturale cu condiţia că numărul de treceri peste râuri, căi ferate şi şosele să fie minim. În cazurile când sunt prevăzute treceri peste râuri, ele trebuie să fie amplasate la distanţe nu mai mici de 1000m de la podurile căilor ferate şi şoselelor magistrale şi la distanţe nu mai reduse de 200m pe cursul inferior al râurilor de la podurile şoselelor şi drumurilor naturale cu destinaţie locală. Cu sporirea numărului facilităţilor sau serviciilor de telecomunicaţii acordate populaţiei, sporeşte şi numărul centraleor telefonice automate (CTA) şi totodată
Mod Coala N. Document Semnat
Data
10
sporeşte distanţa dintre CTA, depăşind valori de zeci şi sute de kilometri. Astfel, pentru a efectua conectarea dintre CTA ce se află la distanţe de zeci şi sute de kilometri cu respectarea normelor reduse de atenuare, este raţional de a utiliza STICO. Utilizarea CO cu coeficienţi reduşi de atenuare pentru conectările dintre CTA este o soluţie foarte eficientă, luând în considerare coeficioenţii sporiţi de atenuare la cablurile metalice şi deficitul de cupru. Calculul lungimii la instalarea CO este efectuat cu prevederile unei anumite rezerve, care, conform normativelor stabilite, constituie: - 2% pentru CO subteran; - 14% pentru CO submarin ce se instalează fără adâncirea în platoul râului sau lacului; - 5.7% pentru CO instalat în canalizaţiile CTA urbane.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
11
3. Emiţătoarele optice şi modulul optoelectronic de emisie (MOE) Destinaţia emiţătorului optic constă în convertarea semnalului electric în optic, care apoi se transmite prin CO (cablul optic) al STFO (sistem de transmisiune prin fibra optică). Specificul de funcţionare a STFO înaintează anumite cerinţe faţă de EO, printre care pot fi menţionate următoarele: • corespunderea lungimii de undă a radiaţiei optice unuia din minimurile pierderilor în FO; • nivel înalt al puterii radiaţiei optice la ieşire; • existenţa condiţiilor care asigură pierderi minime a radiaţiei optice la injectarea ei în FO; • posibilitatea înfăptuirii simple a modulaţiei radiaţiei cu o rapiditate înaltă; • fiabilitate şi resurse mari de funcţionare (≈10 6 ore); • dimensiuni, masă şi putere de consum mici. Acestor cerinţe cel mai pe deplin corespund EO semiconductoare: diodele electroluminiscente (DEL); diodele supraluminiscente (DSL) şi diodele laser (DL). Cele mai performante EO pentru STFO sunt DL pe baza heterojoncţiunilor formate în structurile semiconductoare polistratificate pe baza compuşilor GaAs şi InP. DL satisfac toate cerinţele enumerate mai sus. Însă DEL şi DSL cedând DL după un şir de parametri, la fel se utilizează în STIFO pentru asigurarea comunicaţiilor la distanţe reduse posedând un cost redus. EO semiconductoare posedă o proprietate importantă pentru STFO după cum este posibilitatea modulaţiei nemijlocite a radiaţiei optice. Modulaţia intensităţii radiaţiei optice se înfăptuieşte prin schimbarea corespunzătoare a curentului de alimentare (pompaj) a EO. EO se caracterizează prin intermediul următoarelor caracteristici şi parametri: 1. Caracteristica wat-amperică, care este dependenţa puterii radiaţiei optice de curentul de pompaj a sursei la aplicarea tensiunii de polarizare directă. Caracteristicile tipice sunt reprezentate în figura 3.1 (pentru DEL şi DSL ele sunt aproximativ liniare, iar pentru DL – neliniare).
Mod Coala N. Document Semnat
Data
12
Figura 3.1 Caracteristicile wat-amperice ale DL, DSL şi DEL La curenţii de pompaj I p mai mici decât cel de prag, DL funcţionează ca DSL (sursa de radiaţie necoerentă), iar când curentul devine mai mare decât cel de prag, dispozitivul funcţionează în regim de laser şi generează radiaţie coerentă. Cu cât este mai mare puterea radiaţiei P pentru valoarea dată a curentului de pompaj, cu atât este mai mare randamentul EO. 2. Lungimea de undă de lucru 1 şi lărgimea caracteristicii spectrale de emisie 2 . În figura 3.2 sunt reprezentate caracteristicile spectrale a sursei de radiaţie optică.
Figura 3.2 Caracteristicile spectrale ale EO Radiaţia EO reale posedă o mărime finită al lăţimii liniei spectrale de radiaţie, care se determină după nivelul jumătate din putere.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
13
0,01...10nm. pentruDL 10...50nm. pentruDSL 50...120nm. pentruDEL
(3.1)
Cu cât este mai mică lăţimea caracteristicii spectrale de emisie a EO cu atât este mai mică dispersia semnalului în FO. 3. Frecvenţa maximă de modulaţie a radiaţiei optice a EO este egală cu frecvenţa
la care amplitudinea componentei variabile a puterii radiaţiei
modulate se reduce de 2 ori faţă de puterea radiaţiei nemodulate. Acest parametru este egal cu zeci şi sute de MHz pentru DEL şi DSL şi pînă la unităţi şi zeci de GHz pentru DL. 4. Componenta modală a radiaţiei optice a EO poate fi diferită: DEL şi DSL sunt EO multimod; DL se produc de două tipuri: monomod şi multimod. 5. Caracteristicile de temperatură. DEL şi DSL sunt nişte elemente destul de termostabile, iar puterea radiaţiei DL puternic depinde de temperatură şi la funcţionare într-un diapazon larg de temperaturi este necesar de a promova circuitul de termocompensare. 6. Resursele de funcţionare a DEL şi DSL alcătuieşte 105...10 6 ore, iar a DL 10 4...10 5 ore.
Modulul optoelectronic de emisie MOE este un articol al optoelectronicii, destinat pentru convertarea semnalelor electrice de telecomunicaţii în optice. MOE tipic conţine: 1. Sursa optică de radiaţie (DEL, DSL, DL); 2. Circuitele elctronice pentru prelucrarea semnalelor electrice şi stabilizarea regimurilor de funcţionare EO; 3. Conectorul optic sau un segment de CO. MOE se produce sub formă de construcţie unică de modul. MOE se divizează în analogice şi digitale care corespunzator convertează semnalele electrice analogice sau digitale în semnale optice. Pentru MOE digitale se normează următorii parametri: • lungimea de undă de lucru (μm);
Mod Coala N. Document Semnat
Data
14
• viteza maximală de transmisiune a informaţiei (bit/sec); • formatul semnalului ce se transmite (LTT, LEC); • puterea medie a impulsului radiaţiei la ieşire (mW); • puterea radiaţiei de fond (mW); • diametrul dispozitivului optic de acordare (μm); • apertura numerică la ieşire; • durata frontului impulsului radiaţiei conform nivelelor 0,1...0,9; în s; • durata de tăiere a impulsului radiaţiei conform nivelelor 0,1...0,9; în s; • tensiunea de alimentare (V). MOE se proiectează conform consecutivităţii. Iniţial se alege emiţătorul optic. La alegerea EO urmează de a lua în considerare mărimea puterii, lungimea de undă şi lărgimea caractreristicii spectrale de emisie şi viteza de transmisiune a informaţiei. În caz de necesitate urmează de a fi utilizată schema de stabilizare a temperaturii. Următoarea etapă este alegerea metodei de modulaţie: analogică sau digitală. La utilizarea modulaţiei analogice, pe lîngă putere şi lărgimea bandei informaţionale, trebuie luată în consideraţie neliniaritatea caracteristicii watamperice, care determină valoarea distorsiunilor neliniare. La utilizarea modulaţiei digitale este necesar de a aprecia rapiditatea de funcţionare a sursei şi metoda de codificare. După alegerea metodei de modulaţie urmează de a fi calculate pierderile radiaţiei la injectarea ei în FO şi de determinat dacă puterea injectată este de ajuns pentru funcţionarea sistemului. Dacă puterea injectată este mai mică decît valoarea puterii necesare, atunci se poate de utilizat alte metode de codificare sau de ales un alt EO. După alegerea EO şi metodei de modulaţie este necesar de a calcula puterea injectată şi puterea zgomotului sursei (EO), de determinat puterea de consum şi de apreciat influenţa temperaturii asupra caracteristicilor MOE. Dacă schimbările temperaturii puternic influenţează asupra nivelului puterii radiaţiei optice, atunci urmează de a întreprinde măsuri de compensare a temperaturii (răcirea cu ajutorul microfrigiderelor, stabilizarea
Mod Coala N. Document Semnat
Data
15
curenţilor de polarizare sau pompaj a sursei, introducerea circuitului de reacţie conform semnalului optic). 4. Fotoreceptorii şi modulul optoelectronic de recepţie (MOR) Destinaţia fotoreceptorului constă în convertarea semnalului optic în electric, care apoi se prelucrează de circuitele electronice a MOR. Fotoreceptorul în caz ideal trebuie să satisfacă următoarelor cerinţe: • să reproducă precis forma semnalului recepţionat; • să nu introducă zgomot adăugător în semnalul informaţional; • să asigure puterea maximală a semnalului electric în sarcina sa pentru puterea dată a semnalului optic; • să posede diapazon dinamic şi rapiditate de funcţionare sporită; • să posede dimensiuni mici, fiabilitate înaltă, cost redus şi tensiuni de alimentare mici. Cel mai pe deplin acestor cerinţe corespund fotoreceptorii semiconductori. În sistemele care funcţionează la λ=0.85μm se utilizează fotoreceptori produşi din Si, iar pentru sistemele care funcţionează la λ=1.3 şi 1.55μm – din Ge şi InGaAs. Dintre fotoreceptorii semiconductori în STIFO se utilizează fotodiodele semiconductoare (FD) de două tipuri: • FD cu structura p-i-n, care posedă o sensibilitate mai bună decât FD obişnuite p-n; • FD cu avalanşă, care posedă mecanismul interior de amplificare a fotocurentului şi prin urmare sensibilitatea la ele este mai bună decât la FD cu structura p-i-n. Dacă pe FD cade puterea optică P, atunci în circuitul sarcinii ei circulă fotocurentul If : If
qP Ri P h
(4.1)
unde η este randamentul cuantic; q – sarcina electronului; R i - sensibilitatea după curent a FD.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
16
Ri
q 0.8 h
(4.2)
unde λ este lungimea de undă a semnalului optic. Analizăm caracteristicile şi parametrii de bază a FD: 1. Sensibilitatea conform curentului R i , indică eficacitatea de convertare de către fotodiodă a puterii optice în curent electric. Cu cât este mai mare valoarea lui R i cu atât este mai bună FD. De exemplu pentru FD ideală η=1 sensibilitatea alcătuieşte: 0.68 A / W , pentru : 0.85m Ri 1.04 A / W , pentru : 1.3m 1.24 A / W , pentru : 1.55m
(4.3)
Pentru FD reale η<1 şi R i =0,4...0,8 A/W. În circuitele reale puterea semnalului optic recepţionată de către fotodiodă alcătuieşte aproximativ de la 1 până la 10nW, iar fotocurentul în sarcina FD alcătuieşte I f 0,5... 5nA . Aşa valori mici a curentului sunt dificile pentru a fi înregistrate şi prelucrate de circuitele electronice. În aceste cazuri pot fi utilizate FDA care posedă mecanism interior de amplificare a fotocurentului ce se determină confrom formulei: I f qM P
h
Ri M P
(4.4)
unde M este valoarea medie în timp a coeficientului de multiplicare prin avalanşă a purtătorilor de sarcină, egal cu 100 pentru Si şi cu 10 pentru Ge. În aşa mod, sensibilitatea după curent a FDA de 10...100 ori este mai mare decât la FD cu structura p-i-n. La folosirea FDA se reduc cerinţele faţă de amplificatorul curentului electric ce urmează după FD. 2. Curentul la întuneric a FD I int este curentul ce circulă în circuitul sarcinii diodei în lipsa semnalului optic. Curentul la întuneric este un parametru parazitar, deoarece creează zgomotul de alice şi limitează sensibilitatea FD. Valorile tipice a curentului la întuneric I int =1nA pentru FD din Si şi I int =100nA pentru FD din Ge.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
17
În FDA datorită tehnologiei speciale de confecţionare partea de multiplicare a curentului la întuneric cu un ordin este mai mic decât la FD cu structura p-i-n. 3. Caracteristicile spectrale ale fotodiodelor reprezintă dependenţa sensibilităţii după curent de lungimea de undă a radiaţiei optice (figura 4.1).
Figura 4.1 Caracteristici spectrale ale fotodetectoarelor 4. Frecvenţa limită f lim a benzii de trecere a semnalului optic recepţionat de FD reprezintă frecvenţa pentru care sensibilitatea după curent se micşorează de două ori referitor de valoarea pentru cazul receptorului radiaţiei nemodulate. Frecvenţa de limită a FD contemporan alcătuieşte pînă la unităţi, zeci şi sute de GHz. 5. Tensiunea de polarizare şi capacitatea joncţiunii FD. FD funcţionează în STIFO în regimul fotodiodic (tensiunea de polarizare inversă). În acest caz se reduce capacitatea şi se măreşte frecvenţa de limită în comparaţie cu regimul fotodiodic de conectare a FD. Reducerea capacităţii FD este importantă pentru crearea MOR cu banda largă şi micşorarea nivelului puterii zgomotului sumar. Mărimea tensiunii de polarizare pentru FD p-i-n alcătuieşte 5 şi 10V, iar pentru FDA 30 şi 300V corespunzător pentru FD produse din Ge şi Si. 6. Diapazonul dinamic a FD caracterizează capacitatea lui de a converta atât cele mai mici cât şi cele mai mari nivele a semnalului optic. De jos el este
Mod Coala N. Document Semnat
Data
18
limitat de zgomotul de alice a FD, iar de sus de distorsiunile neliniare şi alcătuieşte 50 ... 60dB, (după putere) în dependenţă de materialul semiconductor. 7. Caracteristicile de zgomot. Practic principala sursă de zgomot a FD este zgomotul de alice a curentului la întuneric care se descrie după formula: I zg2 2 q I int F
(4.5)
unde: I zg2 este valoarea medie pătratică a zgomotului de alice; I int - curentul la întuneric; F f s f f
- lăţimea benzii de transfer a FD.
Raportul semnal/zgomot (RSZ) în sarcina ideală se determină după formula: I f2
I zg2
( P Ri ) 2 2 q I int F
(4.6)
Dacă ψ=1, atunci I f2 I zg2 şi ( P Ri ) 2 2 q I int F . Puterea semnalului optic pentru care se asigură ψ=1 se numeşte de limită (sau sensibilitatea de limită). Într-o bandă de trecere arbitrară ∆F în banda de trecere unitară ∆F puterile de limită corespunzătoare sunt egale: P0 P01
P0
2 q I int F
(4.7)
Ri F
2 q I int Ri
(4.8)
Analizăm caracteristicile de zgomot a FDA. Zgomotul de alice în banda ∆F este egal: I zg2 .FDA 2 q I int . M 2 K zg F
(4.9)
unde: I zg2 .FDA este valoarea medie pătratică a puterii zgomotului; I int . - curentul la întuneric în volumul de multiplicare; K zg
- coeficientul de zgomot în urma procesului haotic de multiplicare
prin avalanşă. K zg
Mod Coala N. Document Semnat
Data
M 0.5 , pentruSi M , pentruGe
(4.10)
19
Raportul semnal/zgomot a FDA:
( P Ri M ) 2 2 q I int . M 2 x F
I f2 I zg2 .FDA
(4.11)
De unde: P0 P01
P0
F
2 q I int . M 2 x F
Ri M
2 q I int . M 2 x F
Ri M
(4.12) (4.13)
Unde x=0.5 pentru Si şi x=1.0 pentru Ge. MOR este un articol al optoelectronicii destinat pentru convertarea semnalelor optice transmise prin STFO în electrice. MOR tipic conţine: conectorul optic sau segmentul de CO; fotodetectorul; circuitele electronice pentru prelucrarea semnalului electric şi stabilizarea regimurilor de funcţionare, produs sub formă de construcţie unică. Pe fig. 4.2 este reprezentată schema de structură a MOR. Parametrul de bază a MOR este sensibilitatea – puterea medie minimală în timp a semnalului la polul de intrare, pentru care se asigură valoarea necesară a RSZ sau a coeficientului de erori. Sensibilitatea MOR depinde de parametrii FD şi indicii de zgomot a amplificatorului preliminar. Din această cauză către circuitele de intrare a MOR se înaintează cerinţe contradictorii: nivel minimal a zgomotului în banda dată de trecere pentru un diapazon dinamic mare. În legătură cu aceasta amplificatoarele preliminare cu zgomot mic pentru MOR se produc după două scheme de bază: • cu impendanţă de intrare mare R int →∞ (figura 4.3,a); • cu reacţie negativă (figura 4.3,b).
Mod Coala N. Document Semnat
Data
20
Figura 4.2 Schema de structură a MOR 1. FD cu structură p-i-n sau avalanşă; 2. Amplificator preliminar; 3. Amplificator de bază; 4. Filtru; 5. Detectorul de vârf; 6. Amplificatorul de dirijare automată a nivelului; 7. Sursa de polarizare.
Figura 4.3 Amplificatoare preliminare cu zgomot mic pentru MOR
Mod Coala N. Document Semnat
Data
21
În amplificatorul cu R int pentru reducerea nivelului zgomotului se măreşte impendanţa de intrare. Aceasta adcuce nemijlocit la micşorarea diapazonului dinamic şi bandei de trecere a amplificatorului. Pentru restabilirea ei se utilizează corectorul CAF, care în sistemele digitale este numit nivelator. În schema a doua pentru mărirea bandei de trecere se utilizează reacţia negativă paralelă. Banda de trecere se măreşte datorită reducerii impendanţei dinamice de intrare a amplificatorului. Rint .din
unde
K U = 10 2...10 3
este
Rr KU
coeficientul
(4.14) de
amplificare
după
tensiunea
amplificatorului. Amplificatorul cu reacţie puţin îi cedează amplificatorului cu impendanţa de intrare mare după zgomot, însă posedă un diapazon dinamic mare. Schema principială a MOR cu amplificator preliminar cu reacţie este reprezentat în figura 4.4. R1
+U VT2 VT3 FD
R2
R3
VT1 C1
Rr
R4
C2
R5
R6
-U
Figura 4.4 Modul optoelectronic de recepţie MOR se proiectează conform următoarei consecutivităţi. Iniţial se analizează cerinţele şi limitările sistemei de transmisie. Primul pas în procesul calculelor
Mod Coala N. Document Semnat
Data
22
este alegerea metodei de modulaţie (analogică sau digitală) care trebuie să corespundă cu metoda de modulaţie a sursei. Următorul pas după alegerea metodei de modulaţie este calculu puterii achivalente a zgomotului (PEZ) al MOR. PEZ pentru banda de transmisie dată se sumează din zgomoturile fotodetectorului, sarcinii lui sau circuitului cu reacţie şi amplificatorului. După calculul PEZ se calculează sensibilităţile necesare şi de limită, valoarea RSZ şi valoarea probabilităţii erorii Per . Următoarea etapă în procesul de proiectare este alegerea FD concret pentru lungimea de undă dată a sursei. Maximul sensibilităţii spectrale a FD trebuie să corespundă cu lungimea de undă emisă de sursă. În continuare urmează să ne determinăm cu tipul amplificatorului preliminar şi tipul tranzistorului din primul circuit al lui. Dacă valoarea obţinută a sensibilităţii este insuficientă pentru îndeplinirea cerinţelor sistemei, atunci urmează să alegem un FD mai bun sau să micşorăm lăţimea benzii de transmisiune (dacă aceasta e posibil). După alegerea elementelor, care satisfac cerinţei după sensibilitate, este necesar de a analiza mărimea diapazonului dinamic. El este important datorită schimbării unui şir de factori, care influenţează asupra funcţionării sistemei după cum sunt schimbarea condiţiilor esterioare (în particular temperatura), diferenţa în lungimile sectoarelor de regenerare, degradarea parametrilor elementelor în timp. Prin urmare la calculul MOR urmează să revedem cea mai rea variantă de schimbare a parametrilor elementelor sistemei, în particular al MOE şi MOR, şi la fel schimbările de temperatură ale mediului ambiant. Dacă schimbările temperatură influenţează esenţial asupra MOR, atunci trebuie să utilizăm circuitul de compensare a temperaturii. La etapa finală de montaj a MOR este necesar de a lua în considerare factorii mediului ambiant: temperatura, umiditatea, posibilitatea pătrunderii undelor electromagnetice şi expunerii la lumina de fond a FD.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
23
5. Calculul parametrilor fibrei cablului optic monomod şi alegerea cablului optic 1. Valoarea relativă a indicelui de refracţie:
n1 n2 1.5156 1.5051 0.00692 n1 1.5156
(5.1)
2. Apertura numerică şi unghiul aperturic: NA sin A n12 n22
1.51562 (1.5051) 2
0.178
(5.2.1)
3. Frecvenţa normată: V1
2 a NA
V2
1
2 a NA
2
2 3.14 3.75 m 0.178 2.704 unde (λ1=1.55μm) 1.55 m
(5.3.1)
2 3.14 3.75 m 0.178 3.24 unde (λ2=1.3 μm) 1.3m
(5.3.2)
4. Frecvenţa critică (valoarea parametrului ce caracterizează tipul undei P mn =2.405): f cr
Pmn C0 2.405 3 108 (m / s) 1.7211 1014 ( Hz) d NA 3.14 7.5 10 6 (m) 0.178
(5.4)
5. Lungimea de undă critică: cr
d NA Pmn n1
3.14 7.5 10 6 (m) 0.178 1.15 10 6 (m) 2.405 1.5129
(5.5)
6. Coeficientul de atenuare cauzat de polarizarea materialului miezului optic al fibrei: p1 2.55 103 exp4.63 1 2.55 103 exp4.63 1.55(m) 0.0502(dBm/ km) (5.6.1)
p 2 2.55 103 exp4.63 2 2.55 103 exp4.63 1.3(m) 0.0898(dBm/ km) (5.6.2)
7. Coeficientul de atenuare cauzat de absorbţia ionilor metalelor intermediare: a1 7.81 10 11 exp 48 .5 1 7.81 10 11 exp 48 .5 1.55( m) 0.0201 ( dBm / km) (5.7.1) a 2 7.81 10 11 exp 48 .5 1.3( m) 0.04902 10 3 ( dBm / km)
Mod Coala N. Document Semnat
Data
(5.7.2)
24
8. Coeficientul cauzat de absorbţia grupei de hidroxid OH: OH
0.10( dBm / km), pentru : 0.85( m); OH 1 0.05dBm / km 0.05( dBm / km), pentru : 1.30( m); 0.03( dBm / km), pentru : 1.55( m). OH 2 0.03dBm / km
(5.8)
9. Coeficientul de atenuare cauzat de dispersia semnalului: d1 d2
kd
1 4 kd
2 4
0.7( m 4 dBm) / km
1.55(m)4
0.7( m 4 dBm) / km
1.3(m)4
0.12127(dBm / km)
(5.9.1)
0.24508(dBm / km)
(5.9.2)
unde K d =0.63÷0.80 ( m 4 dBm) / km este coeficientul de dispersie pentru SiO2 . 10. Coeficientul de atenuare sumar: 1 p1 a1 OH 1 d 1 0.05058 0.020176 0.03 0.12127 0.222026 (dBm / km)
(5.10.1) 1 p1 a1 OH 1 d 1 0.0897676 0.00004918 0.05 0.24508 0.38489 (dBm / km)
(5.10.2) 11. Dispersia kilometrică materială: ps 12 0.324 10 ( s / km) km nm
(5.11.1)
ps 12 0.09 10 ( s / km) km nm
(5.11.2)
m1 M ( ) 0.018 (nm) (18 )
m 2 M ( ) 0.018 (nm) (5)
unde M(λ) este dispersia kilometrică materială specifică pentru fibrele optice din SiO2, valorile căreia sunt indicate în tabelul 5.1. Valorile dispersiilor kilometrice materiale specifice M(λ) şi ghidul de undă specifică B(λ) pentru fibrele optice din SiO2: Tabelul 5.1
Mod Coala N. Document Semnat
Data
25
12. Dispersia kilometrică ghid de undă: ps 12 0.216 10 ( s / km) km nm
(5.12)
ps 12 0.144 10 ( s / km) km nm
(5.12)
g1 B( )1 0.018 (nm) 12
g 2 B( ) 2 0.018 (nm) 8
unde B(λ) este dispersia kilometrică ghid de undă specifică pentru fibrele optice din SiO2, valorile cărora sunt indicate în tabelul 5.1. 13. Dispersia kilometrică sumară: 1 m1 g1 0.324 1012 0.216 1012 (s / km) 0.108 1012 (s / km)
(5.13.1)
2 m2 g 2 0.09 1012 0.144 1012 (s / km) 0.054 1012 (s / km)
(5.13.2)
14. Banda de transfer kilometrică pentru fibra optică monomod: 1
F1 B1 1 / 1 '
0.108 10
F1 B1 1 / 2
( s / km)
1
''
Mod Coala N. Document Semnat
12
0.054 10
Data
12
( s / km)
9.2592 1012 ( Hz km)
(5.14.1)
18.5185 1012 ( Hz km)
(5.14.2)
26
6. Determinarea lungimilor sectorului de regenerare pentru sistemele de transmisiune a informaţiei prin cablul optic 1. Determinarea vitezei de transmisiune critică a simbolurilor în linie: Bcr1
1 0.22202 (dBm / km) 0.01778 10 12 17 .75 (Gbps ) (6.1.1) 4 1 W 4 0.108 10 12 ( s / km) 28 .9(dBm)
Bcr 2
2 0.384896 (dBm / km) 0.061658 10 12 61 .65 (Gbps ) (6.1.2) 12 4 2 W 4 0.054 10 ( s / km) 28 .9(dBm)
unde: W Q a ef a fr 34 .5 4.6 1(dBm) 28 .9(dBm)
(6.1.3)
2. Determinarea lungimii maxime şi lungimii minime a sectorului de regenerare: Verificăm îndeplinirea următoarei condiţii: B ≤ B cr
(6.2.1)
Pentru STM-1 viteza de transmisiune este: B=155.52 (Mbps), deci, rezultă că se respectă condiţia (6.2.1), şi avem: 9.953(Gbps) ≤ 17.75 (Gbps) ≤61.65(Gbps)
(6.2.2)
Lungimile sectorului de regenerare maximală Lr1 m ax şi minimală Lr1 m in , limitate de atenuare se determină respectiv conform formulelor: Lr1 max Lr1min
(Q ar aef a ff a fr )
(a
ff
/ Ic )
(Q A a r aef a ff a fr )
(a
ff
/ lc )
(6.2.3) (6.2.4)
unde l c este lungimea de construcţie a CO (se indică de producătorul CO). Deseori tamburul cu CO conţine diferite lungimi de construcţie şi, de obicei, 70% din lungimile de construcţie ale CO sunt de lungimea l c1 şi 30% - de lungimea l c 2 . Astfel, lungimea de construcţie aducţională l c a CO pe lungimea sectorului de regenerare o determinăm astfel: l c (1) 0.7 I c1 0.3 I c 2 0.7 2 0.3 1 1.7( km)
(6.2.5)
I c ( 2 ) 0.7 I c1 0.3 I c 2 0.7 6 0.3 4 5.4( km)
(6.2.6)
Mod Coala N. Document Semnat
Data
27
unde l c1 =2 (km) şi l c 2 =1 (km) sau l c1 =6 (km) şi l c 2 =4(km). Pentru λ1=1.55μm obţinem: (34 .5 4 4.6 0.1 1)( dBm) 89 .015 (km) 0.222 (dBm / km) 0.1(dBm) / 1.7(km)
(6.2.7)
(34 .5 4 4.6 0.1 1)( dBm) 103 .937 (km) 0.222 (dBm / km) 0.1(dBm) / 5.4(km)
(6.2.8)
(34 .5 20 4 4.6 0.1 1)( dBm) 17 .803 (km) 0.222 (dBm / km) 0.1(dBm) / 1.7(km)
(6.2.9)
(34 .5 20 4 4.6 0.1 1)( dBm) 20 .7874 (km) 0.222 (dBm / km) 0.1(dBm) / 5.4(km)
(6.2.10)
Lr m ax1 Lr m ax2
Lr m in1 Lr m in 2
Pentru λ2=1.3μm obţinem: Lr max1
(34 .5 4 4.6 0.1 1)( dBm) 56 .342 (km) 0.38489 (dBm / km) 0.1(dBm) / 1.7(km)
(6.2.11)
Lr m ax2
(34 .5 4 4.6 0.1 1)( dBm) 61 .973 (km) 0.38489 (dBm / km) 0.1(dBm) / 5.4(km)
(6.2.12)
Lr m in1
(34 .5 20 4 4.6 0.1 1)( dBm) 11 .2684 (km) 0.38498 (dBm / km) 0.1(dBm) / 1.7(km)
(6.2.13)
Lr min 2
(34 .5 20 4 4.6 0.1 1)( dBm) 12 .394 (km) 0.38489 (dBm / km) 0.1(dBm) / 5.4(km)
(6.2.14)
3. Determinarea
duratei frontului impulsului la ieşirea modulului
optoelectronic de emisie: e
440 440 0.032 (ns) Fm ax 13750
(6.3)
unde F m ax este frecvenţa maximală de modulaţie a emiţătorului optic. 4. Determinarea duratei frontului impulsului la propagarea semnalului prin fibra optică : Pentru λ1=1.55μm obţinem: f 1 1 Lr max1 0.108 1012 (s / km) 89.015(km) 9.611012 0.00961(ns) (6.4.1) f 2 1 Lr max2 0.108 1012 (s / km) 103.937(km) 11.225 1012 0.0112(ns) (6.4.2)
Mod Coala N. Document Semnat
Data
28
Pentru λ2=1.3μm obţinem: f 1 2 Lr max1 0.054 1012 (s / km) 56.342(km) 3.042 1012 0.003042(ns) (6.4.3)
f 2 2 Lr max2 0.054 1012 (s / km) 61.973(km) 3.346 1012 0.003346(ns) (6.4.4)
unde τ este dispersia kilometrică sumară a semnalului. 5. Determinarea duratei frontului impulsului în modulul optoelectronic de recepţie: r
350 350 350 0.018 ( ns) F0,5 Flim 18000 ( MHz )
(6.5)
unde F 0 , 5 este lărgimea benzii de transfer al MOR conform nivelului puterii semnalului 0.5, şi care aproximativ este egală cu valoarea frecvenţei de limită a benzii de transfer pentru fotoreceptor F lim . 6.Determinarea duratei frontului impulsului la sfîrşitul sectorului de regenerare: i e2 2f r2 (0.032) 2 (0.003042) 2 (0.018) 2 0.35(ns)
(6.6)
i e2 2f r2 0.0418(ns) (pentru λ1=1.55μm)
(6.7)
unde e , f , r - sunt sporirile duratei frontului impulsului corespunzător în modulul optoelectronic de emisie (MOE), în fibra optică (FO) şi modulul optoelectronic de recepţie (MOR). 7. Verificarea condiţiei că durata frontului impulsului la sfîrşitul sectorului de regenerare nu trebuie să depăşească valoarea admisibilă: Durata frontului impulsului i la sfârşitul lungimii sectorului de regenerare nu trebuie să depăşească valoarea admisibilă adm pentru viteza de transmisiune a informaţiei B şi tipul codului lineic utilizat, adică trebuie să se respecte condiţia (6.7.1): 0.70 T , pentru _ codul NRZ 0.35 T , pentru _ codul RZ
i adm
(6.7.1)
unde T este durata intervalului unitar (secunda) pentru viteza de transmisiune B a simbolurilor în linie, şi se determină conform relaţiei (6.7.2):
Mod Coala N. Document Semnat
Data
29
T 1/ B
1 0.0001 10 6 ( s) 0.1(ns) 6 9953.28 10
(6.7.2)
Verificăm respectarea condiţiei: 9 9 0.7 0.1 10 ( s ) 0.7 10 ( s), pentru _ codul NRZ 9 9 0.35 0.1 10 ( s) 0.035 10 ( s), pentru _ codul RZ
adm
(6.20)
Observăm că atît pentru codul lineic RZ, cît şi pentru codul NRZ condiţia (6.7.1) se respectă. Rezultă că în sistemul dat de tranmisiune se vor folosi ambele coduri.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
30
7. Determinarea valorii probabilităţii erorii de regenerare a semnalului la recepţie 1. Determinarea puterii şi nivelului puterii zgomotului termic: Pzg .t 103 k T F 103 1.38 10 23 ( J / K ) 300( K ) 155.52 106 ( Hz) 64 41206.5792 10
12
(7.1.1)
unde: k=1.38 10 23 ( J / K ) - constanta Boltzman; T=300 (K) – temperatura absolută; ∆F – lărgimea benzii de frecvenţă. pzg .t 10 lg( Pzg .t ) 10 lg 41206.57 1012 46.1496 120 73.8504(dBm)
(7.1.2)
2. Determinarea puterii şi nivelului puterii zgomotului de alice: Pentru λ1=1.55μm obţinem: C Pzg .a1 10 3 2 h F 10 3 2 h 0 F 1 3 108 (m / s ) 9953.28 10 6 ( Hz ) 10 3 2 6.6 10 34 ( J / Hz) 6 1.55 10 (m)
(7.2.1)
30310.1264 10 10 (mW )
unde: h 6.6 10 34 (J/Hz) – constanta Plank;
ν – frecvenţa purtătoarei optice; C 0 3 10 8 (m/s) – viteza luminii în vid; λ – lungimea de undă a purtătoarei optice. pzg .a1 10 lg( Pzg .a1 ) 10 lg 30310.1264 1010 100 44.8 55.2(dBm) (7.2.2)
Pentru λ2=1.3μm obţinem: C Pzg . a 2 10 3 2 h F 10 3 2 h 0 F 2 3 108 ( m / s ) 155.52 10 6 ( Hz ) 10 3 2 6.6 10 34 ( J / Hz ) 6 1 . 3 10 ( m ) 10 473.7188 10 ( mW )
Mod Coala N. Document Semnat
Data
(7.2.3)
31
pzg .a 2 10 lg(Pzg .a 2 ) 10 lg 473.718 1010 100 26.7552 73.2448(dBm) (7.2.4)
3. Determinarea nivelului puterii zgomotului sumar: p zg p zg .t 10 lg( D) p zg .t Fzg 73 .8504 16 .5 57 .3504 (dBm)
(7.3)
unde: pzg.t-nivelul puterii zgomotului termic; F zg - nivelul coeficentului de zgomot. 4. Determinarea nivelului puterii semnalului injectat în traficul lineic: 1.5(mW ) p e 10 lg( Pe / 4) 10 lg 10 lg( 0.375 ) 4.25 (dBm) 4
(7.4)
5. Determinarea pierderilor în traficul de linie: Pentru λ1=1,30μm obţinem:
tl1 Lr 1 ff / lc1 2acd
450.222 0.1 / 1.7 2 0.5 22.54dBm / km)
tl 2 61 .973 0.222 0.1 / 5.4 2 0.5 15 .87 (dBm / km)
(7.5.1) (7.5.2)
Pentru λ2=1.55μm obţinem: tl1 89 .015 0.38489 0.1 / 1.7 2 0.5 40 .42 (dBm / km)
(7.5.3)
tl 2 103 .937 0.38489 0.1 / 5.4 2 0.5 42 .87 (dBm / km)
(7.5.4)
6. Determinarea valorii de protecţie a semnalului informaţional de zgomot: Apr pe aef atl a fr ar p zg
(7.6)
4.25 4.6 20.96 1 4 (57.3504) 22.54dBm
unde: A pr - valoarea de protecţie a semnalului informaţional de zgomot; p e - nivelul puterii semnalului injectat în traficul lineic; p zg - nivelul puterii zgomotului sumar la recepţia semnalului informaţional. 7. Determinarea valorii probabilităţii erorii de regenerare a semnalului: Per 10 x
Mod Coala N. Document Semnat
Data
(7.7.1)
32
Unde x se calculează după relaţia: A 10.65 / 11.42 x 10 pr 10 22.54 10.65 / 11.42 101.04 10 .96 (7.7.2) x 10.96 deci Per 10 10
(7.7.3)
Comparăm Per.adm cu Per : Per.adm =9·10-9 iar Per=10-10.96 astfel Per.adm >Per .
Mod Coala N. Document Semnat
Data
33
Concluzie Telecomunicaţiile optice este una din cele mai tinere ramuri ale tehnicii şi îi sunt specifice tempouri foarte înalte de dezvoltare. Interesul sporit către STFO este condiţionat de avantajele lor nenumărate faţă de sistemele de transmisii tradiţionale. Pentru proiectarea STIFO este important de a ţine cont anumiţi factori precum destinaţia, lungimea liniei de transmisiune, tipul informaţiei ce se transmite, lungimea sectorului de regenerare, coeficientul de atenuare, etc. Scopul proiectului este cunoaşterea şi înţelegerea principiului de funcţionare a sistemelor de transmisiune a informaţiei prin fibra optică şi proiectarea unei astfel de sieteme conform parametrilor prestabiliţi. Realizînd calculele necesare conform datelor iniţiale, am determinat lungimea sectorului de regenerare pentru STIFO şi modul de amplasare a punctelor de regenerare. La fel am calculat parametrii fibrei cablului optic monomod, alegînd marca cablului optic în conformitate cu valorile obţinute pentru coeficientul de atenuare , dispersia kilometrică şi banda de transfer kilometrică F1 B1 . Pentru a evita suprapunerea impulsurilor, durata frontului impulsului i la sfârşitul lungimii sectorului de regenerare nu trebuie să depăşească valoarea admisibilă adm pentru viteza de transmisiune a informaţiei B şi tipul codului lineic utilizat. Comparînd valorea calculată cu valoarea admisibilă i am constatat că valoarea ei satisface condiţia necesară, deci am putem afirma că atît codul lineic RZ, cît şi codul NRZ pot fi utilizaţi în transmisiune. Un alt parametru important prin intermediul căruia se estimează recepţia grupei de cod este valoarea probabilităţii erorii de regenerare a semnalului. Pentru funcţionarea normală a STIFO este important ca această valoare să nu depăşească valoarea admisibilă, scop atins în lucrarea dată. În fine putem afirma că STIFO proiectat în cadrul proiectului dat corespunde tuturor cerinţelor necesare pentru asigurarea unei calităţi înalte a transmisiunii.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
34
Bibliografie 1. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи . –М., Мир:2003. 2. Ершов В. А., Кузнецов И.А. Мультисенрвисные телекоммукационые сети. -М., Радио и связь: 2003. 3. Шмалько В. И. Цифровые сети связи . –М., Эко-Тренз: 2001. 4. Слепов Н. Н. Современные технологии цифровы оптоволоконных сетей связи. –М., Радио и связь: 2000. 5. Волоконно-оптическая техника: историа, достижения, перспективы. \Под ред. С. А. Дмитриева и Н.Н. Слепова. –М., Connect: 2000. 6. Убайдулаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. –М., Эко-Тренз: 2000. 7. Корнейчук В.И., Лессовой И.П. Волоконно-оптические изменения. – Киев, Наукова думка: 1999. 8. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. –М., Эко-Тренз: 1998. 9. Doicaru V.,Părvulescu M. Transmisiuni prin fibre optice.-Bucureşti, Ed.Militară: 1994. 10. Nistiriuc P., Bejan N. Electrodinamica tehnică.Unde şi structuri ghidante. Ciclu de prelegeri.-Chişinău, UTM: 1998. 11. Корнейчук В.И., Макаров Т.В., Панфилов И.П. Оптические системы передачи.- Киев, Техника: 1994. 12.Волоконно-оптические системы передачи и кабели. /Под ред. И.И.Гроднева. –М., Радио и связи: 1993.
Mod Coala N. Document Semnat
Data
35