ЛР,Ц,--1 Рис. 2.31. Зависимость пропускноД!

способности hF (1) и дальности передачи / (2) от дисперсии

минимум В сторону более длинных волн. Но это достигается при малых диаметрах сердцевины волокна. При профиле показателя преломления типа W (см. рис. 2.21), а также при треугольном и трехслойном волокнах можно получить оптимальное значение дисперсии и затухания на длине волны 1,55 мкм и при больших диаметрах сердцевины волокна.

В градиентных световодах происходит выравнивание времени распространения различных мод и определяющей является дисперсияматериала, которая уменьшается с увеличением длины волны. Значение дисперсии колеблется в пределах 1-4 нс/км.

Сравнивая дисперсионные характеристики различных световодов, можно отметить, что лучшими данными обладают одномодовые световоды. Также хорошие данные у градиентных световодов с плавным изменением показателя преломления. Наиболее резко дисперсия проявляется у ступенчатых многомодовых световодов.

Таким образом, дисперсия приводит как к ограничению пропускной способности ОК, так и к снижению дальности передачи по ним (рис. 2.31).

2.10. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ И ДАЛЬНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ по ОПТИЧЕСКИМ КАБЕЛЯМ

В электрических кабелях с медными проводниками (симметричных и коаксиальных) полоса пропускания и дальность связи в основном лимитируются затуханием и помехозащищенностью цепей. Как видно из рис. 2.19 и 2.32, с увеличением

частоты затухание растет по закону .y/f и снижается помехозащищенность цепей, причем чем длинней линия, тем сильней сказываются эти эффекты. Наступает такой предел по частоте и длине линии, когда нецелесообразно и в ряде случаев невозможно их увеличить.

Оптические кабели принципиально не подвержены электромагнитным воздействиям и обладают высокой помехозащищенностью. Поэтому параметр помехозащищенности не

Рис. 2.32. Помехозащищенность элек- Рис. 2.33. Дисперсия т и пропускная трических кабелей при различных дли- способность AF ОК разной длины

нах линии

является ограничивающим фактором. В ОК полоса пропускания и дальность связи лимитируются затуханием и дисперсией.

Как видно из рис. 2.19, затухание ОК имеет весьма стабильное значение в широкой полосе частот и лишь на очень .высоких частотах из-за дисперсии возрастает. Дисперсия и определяет ширину полосы пропускаемых частот, причем, как видно из рисунка, полоса пропускания градиентных световодов больше, чем полоса пропускания ступенчатых.

На рис. 2.33 показан характер изменения дисперсии т и про-. пускной способности AF ОК от длины линии. Снижение из-за дисперсии величины AF до допустимого значения лимитирует дальность передачи по ОК.

Полоса частот AF и дальность передачи / взаимосвязаны.. Соотношение между ними выражается формулами AFIAFljl (для коротких линий в пределах устанавливающего режима) и AF:,,jAF=.JlllJc (для длинных линий), где значения с индексом X-искомые, а без индекса-заданные; 1-длина связи мод (5-7 км для ступенчатого волокна и 10-15 км для градиентного).

В реальных условиях обычно нормируется полоса пропускания на один километр AF и определяется полоса пропускания на всю линию по формулам

AF,, = AFll для коротких линий; AFx = AF/.y/lJc для длинных линий.

(2.22)

Полоса пропускания AF зависит от уширения импульсов т и определяется соотношением AF=\/t.

При определении дальности связи по кабельным линиям необходимо учитывать специфику различных систем передачи. В аналоговых системах передачи (АСП) происходит накопление помех по длине линии и надо учитывать всю дальность

Рис. 2.34. К выбору длины реге-нерационного участка ОК

ЛГдоп=М5ит/с

СВЯЗИ, в* цифровых системах передачи (ЦСП) в каждом регенерационном пункте снимаются помехи, восстанавливается сигнал, и он без помех направляется дальше. Таким образом, в ЦСП качество связи определяется соотношением сигнал/шум одного регенерационного участка.

Определим длину регенерационного участка ВОЛС. Длина регенерационного участка выбирается по наименьшему значению /„ или /др, но так, чтобы выполнялись требования по затуханию сигнала (а/) и полосе пропускания ts.F. Как видно из рис. 2.34, с увеличением длины линии возрастает затухание цепи (а/), которое не должно превышать энергетический потенциал системы («допХ обычно составляющий 35-40 дБ. Одновременно с увеличением длины линии уменьшается пропускная способность световода AF. Здесь границей является требуемая полоса частот для используемой системы ДРдоп- Так, для систем передачи ИКМ-480 ДРдоп = 34 Мбит/с. Расчеты показывают, что по затуханию длина участка составляет 18 км, а по пропускной способности 14 км. Принимаем регенерационный участок по наименьшему значению, в данном случае по пропускной способности /др=14км.

В целом ограничивающим фактором может быть как дисперсия, так и затухание. Применительно к передаточным характеристикам существующих ОК в многомодовых световодах длина регенерационного участка, т. е. дальность связи, лимитируется дисперсией и соответственно полосой пропускания, а в одномодовых световодах, обладающих хорошими дисперсионными характеристиками, длина участка и дальность связи определяются затуханием световодного тракта.

В существующих системах цифровой передачи по ОК при ?=0,85 мкм длина регенерационного участка равна 10-20 км, а в перспективных системах на длинах волн 1,3 или 1,55 мкм достигает 50-100 км. .

На рис. 2.35 приведены примерные значения длин регенерационных участков при различных системах передачи. При-