По энергетическому потенциалу системы

 

Энергетическая длина участка LЭ рассчитывается по формуле:

 

где

a_и-вс - потери на соединение излучатель - волоконный световод, дБ;

- число неразъемных соединений световод-световод;

L_сд- строительная длина кабеля, км;

a_н - потери на неразъемном соединении световод-световод, дБ;

a_вс-фд - потери на соединение световод-фотодетектор, дБ;

a - затухание в волоконном световоде, дБ/км;

L_э - длина участка регенерации, рассчитанная по энергетическому потенциалу системы, км;

Э - энергетический запас системы, дБ.

Потери на соединении излучатель - световод рассчитывается по формулам:

a_f - френелевские потери на отражение от торца волокна, a_f = 0.2 дБ

Для этого определим уровень мощности излучателя относительно уровня мощности Р0=1 мВт:

 

Обозначение	Наименование
aи-вс	потери на соединении излучатель – волоконный световод	1 дБ
aвс-фд	потери на соединение световод – фотодетектор	1 дБ.
aН	потери на неразъемные соединения	0,2 дБ
Э	энергетический запас системы	5 дБ
a	затухание в волоконном световоде	0,19 дБ/км
	Уровень мощности сигнала на входе фотодетектора	20 дБм
	уровень мощности излучателя	7,7 дБм
Lсд	Строительная длина кабели	4 км

 

В< 50 Mбит/с .

В> 50 Mбит/с .

 

    Так как для В=1 Гбит/с и тип фотодетектора – ЛФД, то Р_фдm будет определяться по формуле:

 

 дБм;

 

Подставим полученные значения в формулу для расчета энергетической длины участка Lэ:

 

         

     Длина участка регенерации, рассчитанная по энергетическому потенциалу системы Lэ £ 96 км, значит системе нужен усилитель.

 

Расчёт по дисперсии:

При использовании лазера с внешней модуляцией характеристики оптического излучения будут определяться характеристиками внешнего модулятора. Сигнал с такого источника будет распространяться на расстояние:

D -коэффициент хроматической дисперсии, D =18 пс/нм·км из таблицы  параметров волокна;

В -скорость передачи, В =1Гбит/с.

        

 

 

L_D<2880км

Так как дисперсионная длина значительно больше длины всей линии связи, то в данной системе не требуются регенераторы.

 

В качестве линейного усилителя я выбрал EDFA усилитель EAU-350, параметры которого соответствуют установленным требованиям (таблица 3).

 Для того чтобы знать их количество и на каком расстоянии друг от друга их устанавливать нужно рассчитать длину усиливаемого участка.

 

Р_{вх ус}=Р_фдм =20 дБм – мощность на входе усилителя;

Р_{вых ус}= Р_им = G + Р_{вх ус} = 42-20 = 22дБм – мощность на выходе усилителя;

G=42 дБ – коэффициент усиления усилителя;

= 1 дБм – потери на разъемном соединение на входе усилителя;

= 1 дБм – потери на разъемном соединение на выходе усилителя;

Произвел расчет по формуле:

L_уу ≤ .

L_уу ≤ .

Так как необходимо обеспечить передачу на расстояние 800 км, а L_уу=88 км, L_Э=96 км, то мне понадобиться 8 EDFA усилителей.

Для оценки накопления шумов в линейном тракте оптической системы с усилителями предложена методика, в которой предполагается, что все оптические усилители в цепочке одинаково шумят. В таком случае OSNR можно оценить как:

 

 

где  – выходной уровень мощности ОА для одного канала (дБм),

αL – потери на пролете (дБ),

  – усиление оптического усилителя мощности (дБ),

NF – коэффициент шума оптического усилителя (дБ),

N-1 – общее число линейных усилителей.

Величина 10lg(hfΔf) для полосы пропускания 0,1нм равна (-58дБ).