Laboratoare optică

Scopul lucrării : Elaborarea și simularea un sistem optic cu fibre optice utilizînd fibra cu compensarea dispersiei pentru a reduce dispersia cromatică.

Formule de calcul :

Fibra cu compensarea dispersiei (DCF) oferă un mediu optic cu un factor al dipersiei cromatice D(λ) relativ larg negative la lungimea de undă lucrătoare.Dacă fibra optică de lungimea LTF este conectată în serie cu o fibra DCF cu lungime LDCF,atunci dispersia cromatică va fi dată de relatia:

Δt=LTF*DTF(λ) Δ λ+LDCF(λ)*DCF(λ) * Δ λ

Δt=10*17 *0.01 -200*8.2*0.01 = -14.7

Unde:

DTF(λ)-este factorul dipersiei cromatice pentru fibra de transmisie;

DCF(λ)-este factorul dispersiei cromatice pentru fibra DCF;

Δ λ-lațimea spectrală de transmisie ;

Similar pierdirile totale de atenuare la combinarea celor două fibre va fi dată relația:

LOSS= LTF* ATF+ LDCF* ADCF

LDCF = (L_OSS-L_TF * A_TF)/A_DCF =(6-10*0.19)/0.5 = 8.2 km

Prin urmare utilizînd valorile date ale dipersiei cromatice și pierdirile de atenuare plus specificațiile emițătorului,fibrei și receptorului ,în primul rînd putem determina lungimea fibrei de transmisie și a fibrei DCF rezolvînd cele două ecuații de mai sus.

Specificații :Corning SMF-28

Emițător Puterea de ieșire 0 dBm

Lațimea spectrală Trebuie determ

Lungimea de undă de operare 1150 nm

Rata de bit 2.5 Gb/s

Fibra de transmisie Corning SMF-28

Receptor Sensibilitatea -35 dBm

Marja de sistem+pierderi Atenuarea 6 dB

DCF are aceiași parametru ca și fibra de transmisie cu excepția factorului de dispersie care este: -200 ps/nm-km la 1550 nm și atenuarea de 0.5 dB/km la 1550 nm.

Calcule:

Determinăm pierderile maxime admise în fibra;

Determinăm dispersia cromatică maximă admisă;

Bazîndu-ne pe relațiile 2 și 3 determinăm lungimea fibrei de transmisie, 8.2 km.

Mersul lucrării:

Conectăm schema de laborator:

Figura 1 Schema de laborator

Principalele componente fizice sunt:

Emițătorul –generator a secvenței de bit,generator de impulsuri cu formatul nereîntoarcerii la zero și laser;

Fibre de transmisie ;

Fibră cu compensarea dipesersiei (DCF);

Receptor-detector pin și un filtru electric.

Schema de modulare a acestui laborator este diferită față de laboratorul precedent.Aici se utilizează schema cu formatul nereîntoarcere la zero (NRZ). Semnalul nu se reintoarce la zero între doi biti de 1 succesivi.Aceasta duce la îngustarea lățimii spectrale față la schema cu reîntoarcere la zero.

Cîteva componente de vizualizare ale domeniului optic de timp sunt plasate :la ieșirea emițătorului ,la ieșirea fibrei de transmisie și la ieșirea fibrei DCF.