Способ увеличения пропускной способности каналов, подходящего для использования на соединительных линиях городской телефонной сети
ВВЕДЕНИЕ
Цифровая связь по оптическим кабелям, приобретающая всё большую актуальность, является одним из главных направлений научно-технического прогресса.
Преимущества цифровых потоков в их относительно лёгкой обрабатываемости с помощью ЭВМ, возможности повышения отношения сигнал/шум и увеличения плотности потока информации.
Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи работающими по металлическому кабелю заключается в:
-возможности получения световодов с малым затуханием и дисперсией, а значит увеличение дальности связи;
-широкой полосе пропускания, т.е. большой информационной ёмкости;
-оптический кабель не обладает электропроводностью и индуктивностью, то есть кабели не подвергаются электромагнитным воздействием;
-пренебрежимо малых перекрестных помех;
-низкой стоимостью материла оптического кабеля, его малый диаметр и масса;
-высокой скрытности связи;
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 - ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВОЛОКОННООПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ В ГОРОДСКИХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЯХ. 5
1.1. Линейные коды в волоконнооптических системах передачи 8
1.2 Детекторы волоконнооптических систем передачи 11
1.3 Оптические кабели в волоконнооптических системах передачи 13
1.4 Особенности одноволоконных оптических систем передачи 15
1.5 Построение передающих и приемных устройств в волоконнооптических системах передачи 17
ГЛАВА 2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПЕРЕДАТЧИКА 24
2.1. Методы построения структурных схем одно-волоконных оптических систем передачи24
2.2.Окончательный выбор структурной схемы передатчика 33
ГЛАВА 3. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ 36
3.1. Общие соображения по расчёту принципиальной схемы устройства 36
3.2. Расчёт мощности излучения передатчика и выбор типа излучателя 38
3.3. Расчёт выходного каскада 39
3.4 Расчет согласующего усилителя 44
3.5. Расчет устройства автоматической регулировки уровня оптического сигнала47
3.6. Расчёт схемы термостабилизации 49
3.7 Расчёт источника питания одноволоконной оптической системы передачи52
3.8 Расчёт ёмкостей в схеме оптического передающего устройства 56
3.9 Номиналы элементов схемы 58
ГЛАВА 4. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЁТ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ ОДНОВОЛОКОННОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ60
4.1 Выбор материала печатной платы 60
4.2 Размещение элементов и разработка топологии печатной платы 61
ГЛАВА 5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА 66
5.1 Лазерная безопасность 66
5.2 Требования безопасности при эксплуатации лазерных изделий 70
5.3 Мероприятия по производственной санитарии 76
5.4 Требование к освещению и расчёт освещённости 79
5.5 Мероприятия по пожарной безопасности 86
5.6 Мероприятия по молниезащите здания 89
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….. 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Брискер А.С., Гусев Ю.М., Ильин В.В. и другие. Спектральное уплотнение волоконнооптических линий ГТС. Электросвязь, 1990, №1, с41-42.
Брискер А.С., Быстров В.В., Ильин В.В.. Способы увеличения пропускной способности волоконнооптических линий ГТС. Электросвязь, 1991, №4, с28-29.
М.М. Бутусов, С.М. Верник, С.Л. Балкин и другие. Волоконно оптические системы передачи. -М.: Радио и связь, 1992 –416с.
Мигулин И.М., Чаповксий М.З. Усилительные устройства на транзисторах. –К.: Техника, 1974.
Методичні вказівки до дипломного проєктування для студентів спеціальності “Радіотехніка” К: КПІ, 1993.
Методические указания к курсовому проектированию устройств радиоприёма и обработки сигналов по дисциплине «Радиотехнические устройства», для студентов специальности «Радиотехника». К: КПИ, 1992.
Методические указания к выполнению контрольных работ по курсу: «Охрана труда и окружающей среды». КПИ,1990г.
Методические указания по выполнению расчёта естественного освещения в дипломных проектах с применением ЭВМ. КПИ, 1987г.
Методические указания к выполнению расчёта искусственного освещения в дипломных проектах с применением ЭВМ. КПИ, 1989г.
Шапиро Д.Н. Расчёт каскадов транзисторных радиоприёмников – Л.: Энергия, 1968г.
Методические указания к выполнению домашних заданий по разделу «Мероприятия по охране труда при пайке», КПИ, 1984г.
Методические указания по молниезащите промышленных объектов, КПИ, 1985г.
Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий.-М.:Издательство стандартов,1995
Полупроводниковые приборы. Транзисторы. Группа 6341. РД11.0799.2.-91. Сборник справочных листов –РНИИ № «Электростандарт». 1992г.
Микросхемы интегральные. Том 2. РД11.0488.2-88. Сборник справочных листов –РНИИ № «Электростандарт». 1989г.
К.К. Александров, Е.Г. Кузьмина. Электротехнические чертежи и схемы. М: Энергоатомиздат 1990.
Существующие фотодетекторы далеко не полно удовлетворяют перечисленным требованиям. Наиболее подходящими среди них для применения в волоконнооптических системах передачи являются полупроводниковые p-i-n фотодиоды и лавинные фотодиоды. Они имеют малые размеры и достаточно хорошо стыкуются с волоконными световодами.
Достоинством лавинных фотодиодов является высокая чувствительность (может в 100 раз превышать чувствительность p-i-n фотодиода), что позволяет использовать их в детекторах слабых оптических сигналов. Однако, при использовании лавинных фотодиодов нужна жесткая стабилизация напряжения источника питания и температурная стабилизация, поскольку коэффициент лавинного умножения, а, следовательно, фототок и чувствительность лавинного фотодиода, сильно зависят от напряжения и температуры. Тем не менее, лавинные фотодиоды успешно применяются в ряде современных волоконнооптических системах связи, таких как ИКМ-120/5, ИКМ-480/5.
1.3 Оптические кабели в волоконнооптических системах передачи.
Оптический кабель предназначен для передачи информации, содержащейся в модулированных электромагнитных колебаниях оптического диапазона. В настоящее время используется диапазон длин волн от 0.8 до 1.6 мкм, соответствующий ближним инфракрасным волнам. оптического диапазона.
Передача света по любому световоду может осуществляться в двух режимах:
одномодовом и многомодовом.
(1.1)
где - длина волны передаваемого излучения, n1 и n2 – показатели преломления материалов световода.