В световоде при передаче импульсных сигналов (отличающихся друг от друга различной мощностью) после прохождения ими некоторого расстояния световые импульсы искажаются и расширяются во времени, то есть время подачи одного импульса увеличивается. Так как импульсы передаются друг за другом с определенной частотой, то в результате наступает такой момент, когда соседние импульсы начинают перекрывать друг друга, и вместо отдельных световых импульсов в световоде будет иметь место сплошной световой поток. Данное явление в теории световодов называют дисперсией.

Расширение импульсов устанавливает предельные скорости передачи информации по световоду при цифровой модуляции и при малых потерях ограничивает длину ретрансляционного участка. Дисперсия ограничивает пропускную способность ВОЛС, которая предопределяет полосу частот , пропускаемую световодом, ширину линейного тракта и соответственно объем информации, который можно передать по ОК.

В одномодовых световодах отсутствует модовая дисперсия и в целом дисперсия оказывается существенно меньше. В данном случае возможно проявление волновой и материальной дисперсии.

Волновая дисперсия обусловлена процессами внутри моды и связана со световодной структурой моды. Она характеризуется зависимостью коэффициента распространения моды от длины волны.

Материальная дисперсия обусловлена зависимостью коэффициента преломления материала световода от длины волны.

Однако, при длинах волн 1,2...1,6 мкм происходит их взаимная компенсация, то есть .

При взаимодействии всех факторов форма сигнала на приёме не известна. Поэтому в качестве меры дисперсии используется среднеквадратическая дисперсия в оптоволокне, пс/км:

,       (18)

где  нм – ширина полосы длин волн оптического излучения;

 пс/км – номинальное значение среднеквадратической дисперсии для ОК типа ОКЛ.

Подставим численные значения

 пс/км.

Дисперсия одномодового ОВ меньше многомодового, что позволяет повышать скорость передачи данных и увеличивать длину регенерационных участков. Модовая дисперсия при одномодовом режиме передачи отсутствует.

РАСЧЕТ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ВОСП

Выбор типа ОК может быть оценен расчетом быстродействия системы и сравнением его с допустимым значением.

Быстродействие системы определяется инертностью её элементов и дисперсионными свойствами ОК.

Полное допустимое быстродействие системы определяется скоростью передачи В^', бит/с, способом модуляции оптического излучения, типом линейного кода и определяется по формуле:

,          (19)

где  – коэффициент, учитывающий характер линейного сигнала (вид линейного кода),  для кода NRZ;

 – номинальная скорость передачи данных мультиплексора STM-1 фирмы SIEMENS, принимаем из табл. 4.

Подставим численные значения

 нс.

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т линейным кодом транспортных систем SDH является код NRZ.

Общее ожидаемое быстродействие ВОСП, нс, определяется по формуле:

,       (20)

где  быстродействие передающего оптического модуля (ПОМ), зависящее от скорости передачи информации и типа источника излучения;  нс (для скорости 155 Мбит/с);

 – быстродействие приемного оптического модуля (ПРОМ), определяемое скоростью передачи информации и типом фотодетектора (ФД),  нс;

 – уширение импульса на длине РУ, нс.

.       (21)

Подставим численные значения

 нс.

 нс.

В результате выполненных расчетов получили: , следовательно, выбор типа кабеля и длины РУ сделан верно, станционное и линейное оборудование ВОСП будут обеспечивать неискаженную передачу линейного сигнала.

Величина, определяемая по формуле (22) называется запасом по быстродействию.

.             (22)

Подставим численные значения

 нс.