Разработка устройства управления лазерным диодом для передачи сигнала сообразно одноволоконному оптическому кабелю со скоростью 2,048 Мбит/с

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. АППАРАТУРА ОПЕРАТИВНОЙ ВОЛС 10
1. 1. Назначение 10
1. 2. Принцип работы и структурная схема 10
1. 3. Конструкция сельный аппаратуры линейного тракта 13
1. 4. Главные технические свойства и состав сельный аппаратуры линейного тракта 14
ГЛАВА 2. ОБЗОР ПЕРЕДАЮЩИХ И ПРИЕМНЫХ ОПТИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ 16
2. 1. Ликбез организации ВОЛС 16
2. 1. 1. Пути повышения пропускной возможности ВОСП 16
2. 1. 2. Базы WDM-систем 17
2. 1. 3. Волоконно-оптические циркуляторы 18
2. 2. Ликбез передающих оптоэлектронных модулей 20
2. 2. 1. Типы и свойства источников излучения 20
2. 2. 2. Светоизлучающие диоды 21
2. 2. 3. Лазерные диоды 22
2. 2. 4. Остальные характеристики 23
2. 2. 5. Главные составляющие ПОМ 25
2. 3. Ликбез приемных оптоэлектронных модулей 26
2. 3. 1. Главные составляющие приемных оптоэлектронных модулей 26
2. 3. 2. Взгляды работы фотоприемника 28
2. 3. 3. Электрические составляющие ПРОМ 29
ГЛАВА 3. КОНСТРУКЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ 32
3. 1. Классифицирование оптических кабелей связи 32
3. 2. Оптические волокна и индивидуальности их изготовления 33
3. 3. Конструкции оптических кабелей 36
3. 4. Оптические кабели русского производства 40
3. 5. Отбор оптического кабеля 45
ГЛАВА 4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ВОЛС 47
4. 1. Исходные данные 47
4. 2. Расплата энергетических потерь 47
ГЛАВА 5. ЛАЗЕРНЫЕ ДИОДЫ 52
5. 1. Многомодовые(MLM)лазеры, либо лазеры с резонаторами ФабриПеро 52
5. 2. Одномодовые(SLM)лазеры 54
5. 3. Полупроводниковый лазер с распределенной обратной связью 54
5. 4. DFB-лазеры с наружным модулятором 56
5. 5. Лазер с вертикальной резонаторной полостью и излучающей поверхностью(VCSEL) 59
ГЛАВА 6. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНЫМ ДИОДОМ 61
6. 1. Отображение работы схем управления 61
6. 2. Методика передающего оптического модуля 62
6. 3. Методика передающего оптического модуля на складе микросхемы MAX 3668 64
6. 4. Расплата употребляемых мощностей 66
6. 4. Анализ приобретенных результатов 69
6. 5. Расплата частей схемы передающего модуля на складе MAX3668 70
ГЛАВА 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 72
7. 1. Методика передающего оптического модуля 72
7. 1. 1. Расплата сметы издержек на разработку 72
7. 1. 2. Расплата себестоимости изделия 77
7. 2. Методика передающего оптического модуля на складе микросхемы MAX 3668 79
7. 2. 1. Расплата сметы издержек на разработку 79
7. 2. 2. Расплата себестоимости изделия 84
ГЛАВА 8. ОХРАНА БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИИ 86
8. 1. Взаимодействие человека с разрабатываемой системой. 86
8. 2. Вредные и опасные факторы 86
8. 3. Анализ вредоносных и опасных причин, появляющихся при монтаже полосы связи 87
8. 3. 1. Набивка волоконно-оптического кабеля на раскрытом воздухе 87
8. 3. 2. Набивка волоконно-оптического кабеля в грунт 87
8. 3. 3. Набивка волоконно-оптического кабеля чрез аква пространство 88
8. 4. Анализ вредоносных и опасных причин, появляющихся в процессе эксплуатации полосы связи 88
8. 4. 1. Лазерная безопасность 88
8. 4. 2. Электробезопасность 89
8. 4. 3. Пожарная безопасность 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 92

Выдержка

ВВЕДЕНИЕ

Инновационная эра характеризуется быстрым действием информатизации сообщества. Волоконно-оптическая техника обеспечила нынешний новаторский прогресс телекоммуникационных и информационных технологий, грубо увеличив пропускную дееспособность и экономическую эффективность не лишь сетей связи, однако и предназначенных вычислительных сетей, существенно расширив области внедрения систем передачи инфы.
Применяя оптическое волокно, разрешено гарантировать передачу очень быстро возрастающих объёмов инфы на уровне сетевых магистралей, потому поставщики средств связи при построении современных информационных сетей употребляют волоконно-оптические кабельные системы более нередко. Это дотрагивается как построения протяженных телекоммуникационных магистралей, этак и локальных вычислительных сетей. Оптическое волокно в настоящее время считается самой абсолютной физиологической средой для передачи инфы, а еще самой многообещающей средой для передачи огромных потоков инфы как на недлинные, этак и на значимые расстояния.
Телекоммуникационные информационные козни равномерно преобразуются в козни, у которых веществами меж узлами являются волоконно-оптические полосы связи.
Передача инфы сообразно ВОЛС владеет разряд плюсов перед передачей сообразно медному кабелю. Быстрое введение в информационные козни оптических рядов связи является следствием превосходств, выливающихся из необыкновенностей распространения сигнала в оптическом волокне.
Традиционные технологии, основанные на использовании медного кабеля либо микроволновой передаче, имеют значительные недочеты и уступают сообразно чертам волоконной оптике. К примеру, медные кабели характеризуются ограниченной скоростью передачи инфы и подвержены воздействию наружных полей. Микроволновая передача, желая и может снабдить довольно высшую прыть передачи инфы, просит применения дорогостоящего оснащения и ограничивается зоной непосредственный видимости.
Волоконная оптика дозволяет отдавать информацию с значительно наиболее высочайшими скоростями сообразно сопоставлению с медными кабелями и владеет еще наиболее приемлемую цену и не в такой мере ограничений, чем микроволновая разработка. Волоконно-оптические полосы превосходят сообразно собственным чертам аналоги, основанные на медном кабеле; необходимо учесть, что технологические способности медных кабелей имеют наименьший потенциал развития, чем волоконно-оптическая разработка.

Плюсы ВОЛС
Миниатюрный авторитет и размер волоконно-оптические кабели имеют наименьший авторитет и размер сообразно сопоставлению с медными кабелями в расчете на одну и ту же пропускную дееспособность. Наравне с стационарными ВОЛС, миниатюрный авторитет и размер волоконно-оптического кабеля упрощает прокладку кабеля в почва, дозволяет подвеску на ЛЭП, дозволяет создавать мобильные нестационарные полосы для другой связи
Широкая полоска пропускания - обусловлена очень высочайшей частотой несущей 1014 Гц. Это дает вероятную вероятность передачи сообразно одному оптическому волокну потока инфы в некоторое количество терабит в сек. Крупная полоска пропускания - это одно из более принципиальных превосходств над медной либо хоть какой иной средой передачи инфы.
Маленькое успокоение светового сигнала в волокне - издаваемое в настоящее время русскими и забугорными производителями индустриальное оптическое волокно владеет успокоение 0. 2-0. 3 дБ на длине волны 1. 55 мкм в расчете на один км. Маленькое успокоение и маленькая дисперсия разрешают основывать участки рядов без ретрансляции протяженностью по 100 км и наиболее.
Маленький степень гулов в волоконно-оптическом кабеле дозволяет прирастить полосу пропускания, и снабдить высшую прыть передачи инфы, без применения трудных помехоустойчивых кодов.
Высочайшая помехоустойчивость так как волокно сделано из диэлектрического материала, оно невосприимчиво к электромагнитным помехам со стороны находящихся вокруг медных кабельных систем и электрического оснащения, способного индуцировать электромагнитное изливание(полосы электропередачи, электродвигательные установки и т. д. ). В многоволоконных кабелях еще не появляется трудности перекрестного воздействия электромагнитного излучения, присущего многопарным медным кабелям.
Гальваническая развязка частей козни данное привилегия оптического волокна содержится в его изолирующем свойстве. Волокно способствует избежать электрических земляных петель, какие имеют все шансы появляться, когда 2 сетевых устройства неизолированной вычислительной козни, связанные медным кабелем, имеют заземление в различных точках строения. При этом может появиться крупная разность потенциалов, что правомочно разрушить сетевое оснащение, у волокна данной трудности недостает.
Взрыво - и пожаробезопасность - в следствии неимения искрообразования оптическое волокно увеличивает сохранность козни на хим, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании технологических действий завышенного зарубка.
Удаленное электропитание - в неких вариантах требуется удаленное электропитание узла информационной козни. Оптическое волокно не правомочно делать функции силового кабеля. Но, в данных вариантах разрешено применять гибридный кабель, когда наравне с оптическими волокнами кабель оснащается медным проводящим составляющей. Таковой кабель обширно употребляется в Рф и за рубежом.
Долгий срок эксплуатации благодаря безукоризненности современных технологий изготовления оптических волокон, процесс деградации(модифицирование затухания волокна во времени)существенно замедлен, и срок службы волоконно-оптического кабеля сочиняет приблизительно 25 лет.
Закрытость перехват инфы исполняется или методом подсоединения к проводу, либо перехватом радиоволн, излучаемых работающим оборудованием либо кабелем. Оптическое волокно является сверхбезопасной средой для передачи инфы. Оно не излучает волны, какие имеют все шансы существовать получены близлежащей антенной, не считая такого, включиться к оптоволокну очень тяжко.
Экономичность ВОК волокно сделано из кварца, базу которого сочиняет двуокись кремния, - обширно распространенного, а поэтому дешевого материала, в различие от меди. В настоящее время цену волокна сообразно отношению к медной паре соотносится как 2:5. При этом ВОК дозволяет отдавать сигналы на существенно огромные расстояния без ретрансляции. Численность повторителей на протяженных чертах сокращается при применении ВОК.
Невзирая на бессчетные достоинства перед иными методами передачи инфы, волоконно-оптические системы имеют еще недочеты:
Цену интерфейсного оснащения - электрические сигналы обязаны реорганизовываться в оптические и напротив. Стоимость на оптические передатчики и приемники остается покуда ещё достаточно высочайшей. При разработке оптической рядов связи еще требуется высоконадежная спец пассивное коммутационное оснащение, оптические соединители с небольшими утратами и огромным ресурсов на подключение- отключение, оптические разветвители, аттенюаторы.
Установка и сервис оптических рядов - цену работ сообразно монтажу, тестированию и помощи волоконно-оптических рядов связи еще остается высочайшей. Ежели же овреждается ВОК, то нужно исполнять сварку волокон в месте разрыва и охранять этот участок кабеля от действия наружной среды. Производители тем порой поставляют на базар все наиболее абсолютные приборы для монтажных работ с ВОК, снижая стоимость на их.

Литература

1. Вейко В. П. и др. Методические советы сообразно исполнению раздела «Защита труда» в дипломных проектах. Л. : Редакционно-издательский отдел ЛИТМО, 1985.
2. Гауэр. Дж. Оптические системы связи. Пер. с англ. - М. : Радио и ассоциация, 1989.
3. Грабовский Б. Лаконичный справочник сообразно электронике. М. : ДМК Пресс, 2004.
4. Гребнев А. К. Оптоэлектронные составляющие и устройства. - М. : Радио и ассоциация 1998.
5. Гроднев И. И. Волоконно-оптические полосы связи. - М. : Радио и ассоциация 1991.
6. Дмитриев С. А. , Слепов Н. Н. Волоконно-оптическая техника: деяния, приобретение, виды / Приемник статей. - М. : Издательство «Connect», 2000.
7. Дональд Дж. Волоконная оптика. Техническое управление. Пер. с англ. М: Лори, 1999.
8. Иванов А. Б. Волоконная оптика: составляющие, системы передачи, измерения. М: Фирма САЙРУС СИСТЕМС, 1999.
9. Убайдуллаев Р. Р. Волоконно-оптические козни. - М. : Эко-Трензд, 2000.
10. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи М. : Техносфера, 2003.

Больше работ по теме: