Diplomdarbs
Tehnoloģijas
Datori, elektronika, programmēšana
Vienmodu optisko šķiedru parametru novērtējums un izpēte-
Vienmodu optisko šķiedru parametru novērtējums un izpēte
Diplomdarbs54 Datori, elektronika, programmēšana, Fizika, Transports, sakari
Nr. | Sadaļas nosaukums | Lpp. |
Optisko šķiedru veidi un to nozīme sakaru sistēmās | 6 | |
1. | Optisko šķiedru salīdzinājums un analīze | 9 |
1.1. | Optisko šķiedru veidu izpēte | 9 |
1.2. | Gaismas izplatīšanās analīze optiskajā šķiedrā | 15 |
1.3. | Frekvenču joslas platuma novērtējums optiskajās šķiedrās | 20 |
2. | Dispersijas izpēte vienmodu optiskajās šķiedrās | 23 |
2.1. | Materiāla dispersijas novērtējums | 26 |
2.2. | Viļņvada dispersijas izpēte | 27 |
2.3. | Polarizācijas modas dispersijas ietekme vienmodu optiskajās šķiedrās | 28 |
3. | Vienmodas optiskās šķiedras zudumu jeb vājinājuma novērtējums | 30 |
3.1. | Gaismas absorbcijas izpēte | 31 |
3.2. | Releja izkliedes novērtējums | 32 |
3.3. | Makro un mikro izliekumu zudumu analīze | 33 |
4. | Vienmodu šķiedru optiskās pārraides sistēmas izpēte WDM simulācijas programmas vidē | 34 |
4.1. | Vienmodu optiskās šķiedras parametru ietekmes novērtējums uz ātrdarbīgas 10 Gbit/s ŠOPS darbības kvalitāti pie 100, 200 un 300 km līnijas garuma pie 1 mW lielas ieejas jaudas | 39 |
4.2. | Vienmodu optiskās šķiedras parametru ietekmes novērtējums uz ātrdarbīgas 40 Gbit/s ŠOPS darbības kvalitāti pie 5, 10 un 20 km līnijas garuma pie 1 mW lielas ieejas jaudas | 44 |
4.3. | Vienmodu optiskās šķiedras parametru ietekmes novērtējums uz ātrdarbīgas 10 Gbit/s ŠOPS darbības kvalitāti 100 km garai līnijai pie 10 un 100 mW lielas ieejas jaudas | 49 |
4.4. | Vienmodu optiskās šķiedras parametru ietekmes novērtējums uz ātrdarbīgas 40 Gbit/s ŠOPS darbības kvalitāti 5 km garai līnijai pie 10 un 100 mW lielas ieejas jaudas | 52 |
4.5. | Acs diagrammas novērtējums ar acs maskas palīdzību NRZ optiskajiem signāliem | 55 |
Secinājumi | 59 | |
Izmantotā literatūra | 62 |
SECINĀJUMI
Bakalaura darbā tika izvirzīts mērķis, balstoties uz teorētisko analīzi un praktiskiem eksperimentiem izpētīt un novērtēt dažādu vienmodu optisko šķiedru parametru ietekmi uz dažādiem pārraides ātrumiem (10 un 40 Gbit/s) un līnijas garumiem (100, 200, 300 km un 5, 10, 20 km), pie dažādām ieejas jaudām (1, 10, 100 mW), novērtēt acs diagrammas uztvērējā un salīdzināt ieejas/izejas spektrus.
Veicot literatūras analīzi un apskatot optisko šķiedru attīstības tendences šķiedru optikas pārraides sistēmām (ŠOPS) ir konstatēts, ka pastāv optisko šķiedru galvenais iedalījums divos virzienos – daudzmodu optiskajās šķiedrās, kurās izplatās vairākas gaismas modas pateicoties lielajam dzīslas diametram (tipiska dzīslas/diametra attiecība ir 50/125, 62.5/125 μm), kuras savukārt iedalās pakāpienveida un gradientveida daudzmodu optiskajās šķiedrās atšķirībā no laušanas koeficenta atkarības no dzīslas diametra (momentānas vai pakāpeniskas, kas samazina starpmodu dispersiju apmēram trīskārtīgi), piemērotas īsām pārraides distancēm, tipiski lokālajiem (LAN – Local Area Network) tīkliem, un vienmodu optiskajās šķiedrās, kurās izplatās tikai viena gaismas moda, pateicoties samazinātajam dzīslas diametram (tipiska dzīslas/diametra attiecība ir 9/125 μm), piemērotas garām pārraides distancēm, tipiski 40 vai 80 km garām bez signāla reģenerācijas vai pastiprināšanas, ar augstu pārraides ātrumu, tipiski 2.5, 10, 40 Gbit/s.
Pateicoties tikai vienas gaismas modas spējai izplatīties vienmodu optiskajā šķiedrā (nominālās frekvences vērtībai jābūt zemākai par 2.405) starpmodu dispersija tiek izslēgta pilnībā, tādejādi spējot pagarināt pārraides distances un palielināt pārraides ātrumu dramatiski salīdzinot ar daudzmodu optiskajām šķiedrām.
Lai gan vienmodu optiskajai šķiedrai nepastāv starpmodu dispersija, tai tomēr eksistē hromatiskā dispersija, kas ir materiāla dispersijas un viļņvada dispersijas summa, un polarizācijas modas dispersija.
Hromatiskās dispersijas vērtība ir nulle viļņa garumam 1330 nm reģionā stikla šķiedrām, tas ir saistīts ar materiāla dispersiju silīcija dioksīdam (SiO2) kā vielai, kura ir viļņa garuma atkarīga, to nav iespējams īpaši izmainīt, tikai nedaudz iespējama koriģēšana ar piemaisīju piejaukšanu silīcija dioksīdam un viļņvada dispersija, kas vienmēr ir negatīva, un viļņa garumam 1330 nm reģionā kompensē materiāla dispersiju, bet šodien plašāk izmanto viļņa garumu 1550 nm reģionā, dēļ zemajiem zudumiem šajā reģionā, tāpēc ir izstrādātas vienmodu optiskās šķiedras ar dažādu laušanas koeficientu atkarību no dzīslas diametra, lai pielāgotu tās darbam 1550 nm reģionā, ar hromatiskās dispersijas kompensējošiem mehānismiem, parasti ar piemaisījumu piejaukšanu silīcija dioksīdam un viļņvadu dispersijas pielāgošanu, ko panāk ar šķiedras efektīvā apgabala pielāgošanu, ko sauc par ne nulles dispersijas nobīdītu šķiedru (NZ-DSF – Non Zero Dispersion Shifted Fiber), ko plaši izmanto blīvās spektrālās blīvēšanas (DWDM – Dense Wavelength Division Multiplexing) sistēmās, ir arī izstrādātas dispersijas nobīdītas šķiedras (DSF – Dispersion Shifted Fiber), bet tās darbību stingri ierobežo viļņu garums lielums, līdz ar to padarot to neizmantojamu blīvās spektrālās blīvēšanas sistēmās.…
Bakalaura darba mērķis ir veikt vienmodu optisko šķiedru parametru novērtējumu un izpēti. Bakalaura darbā ir aplūkoti un salīdzināti optisko šķiedru veidi gan daudzmodu, gan vienmodu un to parametru ietekme šķiedru optikas pārraides sistēmās, kā arī tika veikts novērtējums vienmodu optisko šķiedru parametriem kā hromatiskā un polarizācijas modas dispersija, un vājinājuma izpēte. Darbā ir veikta ātrdarbīgu spektrālās blīvēšanas (WDM - Wavelength Division Multiplexing) šķiedru optisko pārraides sistēmu simulācija ar pārraides ātrumu 10 Gbit/s un 40 Gbit/s pie 1, 10, 100 mW lielas optiskās ieejas jaudas un 100, 200, 300 km un 5, 10, 20 km garām pārraides distancēm, kas ļauj izpētīt un salīdzināt vienmodu optisko šķiedru parametru ietekmi šķiedru optikas pārraides sistēmā. Bakalaura darbs satur 63 lapas, 77 attēlus, 2 tabulas, 17 formulas un tā rakstīšanā tika izmantoti 37 informācijas avoti.
- Liepājas lidostas attīstības perspektīvu tehniski – ekonomiskais novērtējums
- Transporta nozares novērtējums un attīstības perspektīvas Latvijā
-
Vienmodu optisko šķiedru parametru novērtējums un izpēte
Diplomdarbs54 Datori, elektronika, programmēšana, Fizika, Transports, sakari
-
Tu vari jebkuru darbu ātri pievienot savu vēlmju sarakstam. Forši!Transporta nozares novērtējums un attīstības perspektīvas Latvijā
Diplomdarbs augstskolai67
-
Liepājas lidostas attīstības perspektīvu tehniski – ekonomiskais novērtējums
Diplomdarbs augstskolai75
Novērtēts! -
Telekomunikāciju tirgus analīze
Diplomdarbs augstskolai52
Novērtēts! -
Šķiedru optikas izmantošanas tendences lokālajos datoru tīklos
Diplomdarbs augstskolai52
Novērtēts! -
Šķiedru optikas tehnoloģiju izmantošana sakaru tīklos līdz gala abonentam
Diplomdarbs augstskolai54
Novērtēts!