Ключевые слова:
волоконно-оптическая система передачи информации, усилитель фотоприемника, динамический диапазон, малые собственные шумы, аналоговый оптический сигнал.
В данном дипломном проекте разрабатывается фотоприемное устройство для приема аналоговых оптических сигналов, обеспечивающее заданный динамический и частотный диапазон.
Проведены технико-экономические расчеты, которые показывают целесообразность внедрения изделия в эксплуатацию, а также приведен комплекс мероприятий по обеспечению безопасности жизнедеятельности создателей ФПУ и обслуживающего персонала.
Содержание.
| Наименование | Страница | |
| Реферат | 4 | |
| Содержание | 5 | |
| Введение | 7 | |
| Глава 1 | Волоконно-оптические системы передачи информации | 9 |
| 1.1.1 | Принципы построения ВОСПИ. | 9 |
| 1.1.2 | Потери и искажения ВОСПИ. | 15 |
| 1.1.3 | Искажения сигналов в одномодовой аналоговой ВОСПИ | 17 |
| 1.1.4 | Экспериментальные наблюдения и измерения искажений сигналов в аналоговых ВОСПИ | 18 |
| 1.1.5 | Исследование искажений радиосигнала в аналоговой ВОСПИ и одномодовом ВОК. | 19 |
| 1.1.6 | Определение основных характеристик оптических излучателей и фотоприемников. | 21 |
| 1.2.1 | Волоконно-оптический кабель. | 22 |
| 1.2.2 | Излучатели. | 24 |
| 1.2.3 | Фотоприемные устройства. | 24 |
| Глава 2 | Выбор и обоснование структурной схемы. | 28 |
| Глава 3 | Выбор и обоснование принципиальной схемы ФПУ. | 36 |
| 3.1 | Выбор и обоснование принципиальной схемы предварительного усилителя ФПУ. | 36 |
| 3.2 | Выходной каскад. | 41 |
| Глава 4 | Расчет фотоприемного устройства. | 44 |
| 4.1 | Расчет выходного усилителя. | 44 |
| 4.2 | Расчет предварительного усилителя (ПУ). | 47 |
| 4.3 | Расчет частотных характеристик цепи усилителя. | 52 |
| 4.4 | Оптимизация характеристик цепи ПУ. | 54 |
| Глава 5 |
Конструктивная разработка фотоприемного устройства. | 63 |
| Глава 6 | Обеспечение безопасности жизнедеятельности. | 65 |
| 6.1 | Анализ характеристик объекта проектирования, трудовой деятельности человека, производственной среды. | 65 |
| 6.2 | Мероприятия по эргономическому обеспечению. | 67 |
| 6.3 | Мероприятия по технике безопасности. | 70 |
| 6.4 | Мероприятия по пожарной безопасности. | 71 |
| 6.5 | Выводы. | 72 |
| Глава 7 | Технико-экономические расчеты. | 73 |
| 7.1 | Расчет полной себестоимости. | 73 |
| 7.1.1 | Расчет материальных затрат (Мз ). | 73 |
| 7.1.2 | Расчет затрат на оплату труда (З). | 75 |
| 7.1.3 | Прочие расходы. | 76 |
| 7.2 | Расчет отпускной и розничной цены. | 78 |
| 7.3 | Технико-экономические показатели. | 79 |
| 7.4 | Анализ технико-экономического расчета. | 80 |
| Заключение. | 81 | |
| Литература. | 82 | |
| Приложение 1 | 83 | |
| Приложение 2 | 85 | |
| Приложение 3 | 87 |
Введение
Возможно вы искали - Реферат: Разработка цифрового таймера
В современных системах связи все больше требуются скоростные широкополосные каналы связи для передачи информации. Отвечать растущим объемам передаваемой информации можно, используя оптическое волокно.
Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на большие расстояния.
Волоконная оптика обеспечила себе гарантийное развитие в настоящем и будущем.
В межрегиональном масштабе следует выделить строительство волоконно-оптических сетей синхронной цифровой иерархии (SDH).
Экономические аспекты оптического волокна также говорят в его пользу. Волокно изготавливается из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому не дорогого материала в отличии от меди. Стоимость волокна по отношению к медной паре соотносится как 2:5. По всему миру в настоящее время поставщики услуг связи за год прокладывают десятки тысяч километров волоконно-оптических кабелей. Ведутся интенсивные исследования в области волоконно-оптических технологий такими крупнейшими компаниями как LucentTechnologies, Norton, Siemens, IBM, Corning, AlcoaFujikura .
Похожий материал - Реферат: Разработки функциональной схемы и определение ее быстродействия
Крупным производителем оптических соединителей в России является фирма « Перспективные Технологии ». Основными поставщиками оптических шнуров в России являются фирмы «Вимком-Оптик», «Телеком Комплекс Сервис». Многие потребители оптических шнуров имеют собственную сборку (РОТЕК, ЭЛОКОМ).
В процессе эксплуатации ВОСПИ можно отметить ряд их достоинств:
· Высокая помехозащищенность от внешних электромагнитных воздействий, которая решает проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.
· Широкая полоса пропускания. Обуславливается высокой несущей частотой (возможность передачи по одному оптическому волокну информации в несколько терабит).
· Малое затухание светового сигнала в волокне. В настоящее время промышленное оптическое волокно имеет затухание 0,2 – 0,3 дБ на длине волны 1,55 мкм в расчете на 1 км. Малое затухание и небольшая дисперсия позволяют строить участки линий без ретрансляции протяженностью до 100 км и более.
Очень интересно - Реферат: Расчет системы управления электроприводами
· Низкий уровень шумов.
· Малый вес и объем
· Высокая защищенность от несанкционированного доступа (трудно подслушать информацию, не нарушая приема-передачи).
· Длительный срок эксплуатации. Процесс деградации волокна значительно замедлен и срок службы ВОК составляет примерно 25 лет.
Волоконно-оптические сети имеют, конечно и недостатки:
Вам будет интересно - Реферат: Протокол MPT1327
· Высокая стоимость интерфейсного оборудования. Также требуется высоконадежное коммутационное оборудование, оптические соединители, разветвители, аттенюаторы.
· Дорогостоящий монтаж и обслуживание оптических линий.
· Требуется специальная защита волокна.
1. Волоконно-оптические системы передачи информации. (ВОСПИ)
1.1.1. Принципы построения ВОСПИ.
Оптические волокна производятся разными способами, они обеспечивают передачу оптического излучения на разных длинах волн, имеют различные характеристики и выполняют различные задачи. Все оптические волокна делятся на две основные группы: многомодовые MMFи одномодовые SMF.
Наиболее очевидным путем увеличения информационной емкости волоконно-оптических систем связи является расширение спектральной области для передачи информации. Практически все современные системы связи работают в диапазонах длин волн λ=1,3мкм и λ=1,55мкм. Использование всего спектрального диапазона волокна позволяет резко увеличить информационную емкость волоконно-оптических систем со спектральным уплотнением каналов. С учетом дальнейшего прогресса волоконно-оптических технологий можно предположить,что используя только спектральный интервал 1,2-1,7мкм, в будущем можно будет передавать по одному волокну информацию со скоростью в 1000 тбит/с. Для реализации таких систем связи потребуются новые исследования и разработка новой элементной базы.
Похожий материал - Реферат: Расчет импульсного усилителя
Информация, которая должна быть передана в виде электрического сигнала, модулирует световой поток, который передается по волоконным световодам или через атмосферу.
Шумовой характер излучения источников света, как правило, ограничивает применяемые виды модуляции излучателей и в практически используемых системах, находят место модуляции по интенсивности излучения. На приемном конце переданная информация демодулируется. Основным элементом построения ВОСПИ соответствует структурной схеме, приведенной на рис.1.1.
Рис. 1.1
1. Источник сигнала