8.3.2. Временная характеристика всей системы

Для вычисления суммарной временной характеристики для волоконно-оптической системы линии связи нужно взять квадратный корень от суммы квадратов временных характеристик отдельных компонентов. Это представляется как:

где T_s - временная характеристика системы; Т_i- временная характеристика каждого индивидуального компонента.

Единственными компонентами, влияющими на временную характеристику системы до любой степени, являются передатчик, приемник и длина оптического волокна. Пассивные компоненты, такие, как ответвители, звезды, коннекторы и соединения, не оказывают заметного влияния на временную характеристику системы. Следовательно, временная характеристика системы принимает вид:

где Т_t - временная характеристика передатчика; T_r - временная характеристика приемника; T_f- временная характеристика оптического волокна.

8.3.3. Временная характеристика оптического волокна

На время нарастания оптического волокна влияют два фактора: модовая дисперсия и хроматическая дисперсия. Общее влияние двух видов дисперсии находится с использованием формулы суммы квадратов отдельных временных характеристик для каждого вида дисперсии.

Временная характеристика, создаваемая модовой дисперсией, вычисляется по формуле

T_fm = Dm х L,

где T_fm - временная характеристика от модовой дисперсии (нс); Dm - модовая дисперсия (нс/км); L - длина волокна (км).

Для определения значения модовой дисперсии можно предположить, что максимальная полоса пропускания волокна прямо коррелирует с минимальной модовой дисперсией, которую можно добиться от этого волокна.

Поставщик обычно указывает полосу пропускания волокна в пределах ослабления на 3 дБ. В этом случае для вычисления Dm используется следующее эмпирическое правило:

где полоса пропускания в МГц/км.

Если поставщик предусмотрел значение "модовой полосы пропускания", нужно просто взять обратную величину:

Другим способом является вычисление модового расширения по следующей формуле:

где NA - числовая апертура; L - длина; N- показатель преломления сердечника; С = 3 х 10⁸

Расширение светового импульса во время электрического подъема можно преобразовать по следующей формуле:

T_fm = 0,44Tps.

Первый из двух способов предпочтительнее, поскольку он вычисляется из действительной измеренной величины полного 1 км участка кабеля, предоставленной поставщиком. Второй способ основан на множестве предположений и имеет склонность давать фиктивные результаты.

Временная характеристика, создаваемая хроматической дисперсией, определяется по формуле

T_fс = D_c х Δλ х L,

где T_fс - временная характеристика от хроматической дисперсии (пс); D_c - хроматическая дисперсия (пс/нм/км); Δλ - ширина спектра (диапазон длин волн) источника света (нм); L -длина волоконно-оптического кабеля (км).

Производитель указывает величину хроматической дисперсии в технических характеристиках оптического волокна.

Следовательно, временная характеристика T_f волокна определяется по формуле

Для многомодовых волокон значительной проблемой является модовая дисперсия, а хроматическая - в меньшей степени; но для одномодовых волокон модовая дисперсия становится пренебрежимой, а главным фактором становится хроматическая дисперсия.