Тема проекта:
Передающее устройство одноволоконной
оптической сети
Входные данные к проекту:
- Оптическая мощность 1,5мВт
- Длинна волны 0,85мкм
- Рабочая частота 8,5МГц.
- Пропускная способность 8,5Мбит/сек.
- Уровень входного логического сигнала –0,7 В /5,0 В.
Рецензія
на дипломний проект студента групи РТ-51
Андріюка Ростислава Володимировича
“Передавальний пристрій одноволоконної
оптичної мережі”
Дипломний проект студента Андріюка Ростислава Володимировича присвячений актуальному питанню проектування волоконнооптичних ліній зв’язку. Сучасні засоби телекомунікацій базуються на широкому впровадженні волоконнооптичних елементів та систем для швидкого обміну великих обсягів інформації між абонентами. Дипломний проект складається з пояснювальної записки (96 сторінок) та семи листів графічного матеріалу, формату А1. Пояснювальна записка містить розділи:
- Введення.
- Принципи побудови та основні особливості волоконнооптичних ситем передачі у міських телефонних мережах.
- Вибор та обгрунтування структурної схеми передавача.
- Розрахунок електричної принципової схеми.
- Конструктивний розрахунок печатної плати.
- Розрахунок надійності передавального пристрою.
- Техніко-економічний розрахунок.
- Заходи по охороні праці.
До переваг дипломного проекту відноситься глибокий науково-технічний аналіз сучасних структурних схем волоконнооптичних систем зв’язку та досконалий розрахунок електричної принципової схеми передавального пристрою одноволоконної оптичної мережі. Висока якість оформлення текстової, та графічної документації.
Недоліком проекта є відсутність перевірочних експерементальних досліджень запропонованих електричних схем. Відзначений недолік не знижує загальний високий рівень дипломного проекту.
Вважаю, що дипломний проект “Передавальний пристрій одноволоконної оптичної мережі” заслуговує оцінки “відмінно”, а студент Андріюк Р.В. присвоєння кваліфікації спеціаліста з радіотехніки.
К.т.н., доцент кафедри КіВРА _____________________ (Богомолов М.Ф.)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение…………………………………………………………………………..4
2. Принципы построения и основные особенности волокон-
нооптических систем передачи в городских телефонных сетях…………..5
2.1 Линейные коды в волоконнооптических системах передачи....……………………7
2.2 Источники излучения волоконнооптических системах передачи…………………9
2.3 Детекторы волоконнооптических систем передачи……………………………….10
2.4 Оптические кабели в волоконнооптических системах передачи………………….11
2.5 Особенности одноволоконных оптических систем передачи……………………...13
2.6 Построение передающих и приемных устройств в волоконнооптических
системах передачи……………………………………………………………………..16
2.6.1 Виды модуляции оптических колебаний………………………………………...16
2.6.2 Оптический передатчик прямой модуляции…………………………………...18
2.6.3 Оптический приемник……………………………………………………………20
3. Выбор и обоснование структурной схемы передатчика…………………..21
3.1 Методы построения структурных схем одноволоконных оптических
систем передачи………………………………………………………………………..21
3.1.1 Волоконнооптические системы передачи на основе различных способов
разветвления оптических сигналов…………………………………………...21
3.1.2 Волоконнооптическая система передачи, основанная на использовании
разделения разнонаправленных сигналов по времени………………………..24
3.1.3 Волоконнооптическая система передачи, на основе использования
различных видов модуляции…………..………………………………………...25
3.1.4 Волоконнооптическая система передачи с одним источником излучения…..28
3.2 Окончательный выбор структурной схемы передатчика…………………………...30
3.2.1 Выбор способа организации одноволоконного оптического тракта………...30
3.2.2 Структурная схема оптического передатчика…………………………….…30
4. Расчёт электрической принципиальной схемы……………………………32
4.1 Общие соображения по расчёту принципиальной схемы устройства………...…..32
4.2 Расчёт мощности излучения передатчика и выбор типа излучателя…………..….34
4.3 Расчёт выходного каскада…………………………………………………………....35
4.4 Расчет согласующего усилителя…………………………………………………..…39
4.5 Расчет устройства автоматической регулировки уровня оптического сигнала…..41
4.6 Расчёт схемы термостабилизации……………………………………………...……43
4.7 Расчёт источника питания одноволоконной оптической системы передачи……..45
4.8 Расчёт ёмкостей в схеме оптического передающего устройства………………….49
4.8.1 Расчёт эмиттерной ёмкости……………………………………………………49
4.8.2 Расчёт разделительной ёмкости………………………………………………..49
4.8.3 Расчёт ёмкостей фильтров……………………………………………………...50
4.9 Номиналы элементов схемы……………………………………………………...…..50
принципиальная схема оптического передатчика………………………..……52
принципиальная схема источника питания……………………………..……..53
5. Конструктивный расчёт печатной платы одноволоконной
оптической системы передачи……………………………………..…………54
5.1 Выбор материала печатной платы………………………………………….……….54
5.2 Размещение элементов и разработка топологии печатной платы……..………….55
6. Расчет надежности волоконнооптического передающего
устройства………...………………………………………...…….……………..59
7. Технико-экономический расчет………………………………………………63
7.1 Анализ рынка……………………………………………………………………….…63
7.2 Определение себестоимости одноволоконного оптического передатчика…….…65
7.2.1 Затраты на приобретение материалов…………………………………………65
7.2.2 Затраты на покупные изделия и полуфабрикаты………………………………66
7.2.3 Основная заработная плата производственных рабочих…………………...…67
7.2.4 Калькуляция себестоимости блока волоконнооптического передатчика….…69
7.3 Определение уровня качества изделия………………………………………………70
7.4 Определение цены изделия…………………………………………………………..72
7.4.1 Нижняя граница цены изделия……………………………………………………72
7.4.2 Верхняя граница цены изделия……………………………………………………73
7.4.3 Договорная цена……………………………………………………………………73
7.5 Определение минимального объема производства…………………………………73
8. Мероприятия по охране труда………………………………………………..75
8.1 Лазерная безопасность……………………………………………………………….75
8.2 Требования безопасности при эксплуатации лазерных изделий…………………78
8.3 Мероприятия по производственной санитарии………………………………….…79
8.4 Требование к освещению и расчёт освещённости…………………………………84
8.5 Мероприятия по улучшению условий труда…………………………………….…90
8.5.1 Расчёт местного отсоса……………………………………………………...90
8.6 Мероприятия по пожарной безопасности………………………………………..…91
8.7 Мероприятия по молниезащите здания………………………………………..……94
9. Литература………………………………………………………………………95
Приложение…………………………………………………………...…………96
Аннотация
Объектом исследования являются способы увеличения пропускной способности каналов волоконнооптических систем передачи путём передачи сигналов по одному оптическому волокну в двух направлениях.
Цель работы – определение способа увеличения пропускной способности каналов, подходящего для использования на соединительных линиях городской телефонной сети. И разработка соответствующего передающего устройства.
Выбран тип одноволоконнооптической системы передачи, разработана её структурная схема, разработана принципиальная схема передающего устройства и источник питания.
В процессе работы составлен обзор методов передачи сигналов по одному оптическому волокну в двух направлениях и определён способ увеличения пропускной способности каналов, подходящий для использования на соединительных линиях городской телефонной сети.
В дипломном проекте дан обзор существующих методов организации волоконнооптических систем передачи, а также освещены возможные способы построения одноволоконных систем передачи.
В ходе работы осуществлена разработка структурной схемы передающего устройства, кроме того, приведены варианты структурных схем возможных способов построения одноволоконных систем передачи.
1. Введение
Цифровая связь по оптическим кабелям , приобретающая всё большую актуальность, является одним из главных направлений научно-технического прогресса .
Преимущества цифровых потоков в их относительно лёгкой обрабатываемости с помощью ЭВМ, возможности повышения отношения
сигнал/шум и увеличения плотности потока информации.
Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи работающими по металлическому кабелю заключается в:
-возможности получения световодов с малым затуханием и дисперсией, а значит увеличение дальности связи;
-широкой полосе пропускания ,т.е. большой информационной ёмкости;
-оптический кабель не обладает электропроводностью и индуктивностью, то есть кабели не подвергаются электромагнитным воздействием;
-пренебрежимо малых перекрестных помех;
-низкой стоимостью материла оптического кабеля, его малый диаметр и масса;
-высокой скрытности связи;
-возможности усовершенствования системы при полном сохранении совместимости с другими системами передачи.