8.3.4. Временные характеристики передатчика и приемника

Временные характеристики оптических передатчиков и приемников указываются в предоставляемых производителями технических характеристиках. Для систем передачи со светодиодами, работающих на более коротких расстояниях, временные характеристики источника и детектора медленнее по сравнению с временной характеристикой оптического волокна. Например, типичная временная характеристика передатчика составляет примерно 6 нс, а для детектора - примерно 10 нс. Временная характеристика 1 км волокна может быть всего лишь 2 нс.

Для лазерных передатчиков и приемников временные характеристики обычно менее 0,5 нс, а для одномодового волокна временная характеристика обычно значительно ниже 0,01 нс на 1 км связи.

8.3.5. Пример вычисления полосы пропускания

Волоконно-оптическая система связи имеет следующие технические характеристики.

а) Первым шагом является вычисление модовой дисперсии волокна, используя первую эмпирическую формулу:

Dm 350/600 = 0,58 нс/км.

б) Вычисление временной"характеристики от модовой дисперсии:

Т_fm = Dm x L = 0,58 х 3,48 = 2,02 нc.

в) Вычисление временной характеристики от хроматической дисперсии:

T_fc = Dc х Δλ х L = 110 х 45 х 3,48 = 17226 пс =17,226 нс.

г) Вычисление общей временной характеристики волокна:

д) Вычисление общей временной характеристики системы связи:

е) Величина, вычисленная в д), представляет минимальную временную характеристику сигнала, который успешно проходит через систему связи. То есть 20,44 не самое короткое время, возможное для системы связи. Для успешного прохождения системы у сигнала должно быть меньшее значение временной характеристики. Поэтому для вычисления максимальной скорости передачи данных, которую поддерживает система связи, минимальное значение временной характеристики должно составлять 0,7 длительности импульса цифрового сигнала.

TS = 0.7 T = 0.7 R (T = 1/R),

20.44 * 10^-9 = 0.7 T = 0.7 R


где T = 29,2 * 10^-9 = 1 /R; R = 34,25 Мбит/с (NRZ); R = 17,12 Мбит/с (RZ)

Вычислив максимальную скорость передачи данных для данного сегмента линии связи, теперь можно определить, соответствует ли это требованиям предложенной технологии. Например, эта линия связи подходит для Ethernet FOIRL. Стоит также заметить из использованных в г) и д) величин, что главным ограничивающим фактором здесь является хроматическая дисперсия. Это важнее модовой дисперсии, поскольку используется светодиод с длиной волны 850 нм, имеющий очень широкий спектр и большую хроматическую дисперсию на сравнительно большом расстоянии. Если бы использовался светодиод, работающий на 1300 нм (что ближе к длине волны с нулевой дисперсией, хроматическая дисперсия примерно 5 пс/нм/км), тогда главным ограничительным фактором стала бы модовая дисперсия. Так же было бы и при использовании лазера (у которого широта спектра приблизительно 3 нм) или если длина линии связи была бы короче (разумеется, модовая дисперсия тоже была бы очень низкой из-за небольшого числа мод, излучаемых лазером).