Многоволновые оптические системы связи.-2
.pdf6 ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ
Подготовка к зачету содействует систематизации, обобщению и закреплению знаний, устранению пробелов, возникающих в процессе учебных занятий, и должна вестись в течение всего семестра. Организация самостоятельной работы в семестре является залогом успешной сдачи зачетов.
6.1Перечнь вопросов
1.История развития многоволновых ВОСП и устройств волнового уплотнения WDM Мировой уровень развития оптической связи с использованием WDM.
2.Методы уплотнения информационных потоков. Метод временного уплотнения (TDM). Области использования, перспективы.
3.Методы уплотнения информационных потоков. Модовое уплотнение (MDM). Области использования, перспективы.
4.Методы уплотнения информационных потоковМноговолновое уплотнение оптических несущих (WDM). Области использования, перспективы
5.Стандарты Международного телекоммуникационного союза ITU на применение технологий и оборудования, Международной электротехнической комиссия IEC для оборудования SDH/SONET оптических цифровых систем передачи. Частотный план, стандартизованный ITU-Т.
6.Рекомендации ITU-T G.mcs на оптические интерфейсы для многоканальных систем и IEC 6129x для оптических волокон, пассивных и активных компонент оборудования WDM.
7.Общая структура и параметры оптических систем волнового уплотнения. Критерии обеспечения требуемых характеристик Оценка энергетического бюджета.
8.Общие принципы построения, описание и структура цифровых WDM систем. Общее описание и параметры DWDM, HDWDM систем. Определение запаса по мощности.
9.Характеристики передающих компонент систем волнового уплотнения – выходная мощность, стабильность центральной частоты, спектр и боковые лепестки излучения.
10.Характеристики компонент систем волнового уплотнения. Передатчики - методы модуляции – внутренняя (токовая) и внешняя (интерферометры МахаЦендера, электрооптическая).
11.Методы стабилизации длины волны оптических передатчиков– температурная, токовая. Стабилизаторы длины волны на основе диэлектрических фильтров. Выравнивание спектрального распределения мощности.
12.Принципы интеграции передающих оптических модулей– (лазер, модулятор, полупроводниковый усилитель, (мультилазер, мультиплексор, усилитель).
41
13.Принципы построения коммутаторов для устройств оптической кросскоммутации OXC. Волновые разветвители.
14.Волоконно-оптические- оптические интерференционные фильтры - односторонние фильтры ( фильтры коротких и длинных длин волн).
15.Волоконно-оптические- оптические интерференционные фильтрыизбирательные режекторные и полосовые фильтры, характеристики фиксированного оптического фильтра компании DiCon.
16.Волоконно-оптические- оптические фильтры на основе дифракционных решеток. Типовые параметры
17.Периодическая волноводная решетка AWG, Принцип действия AWG и параметры.
18.Фильтры с регулируемой полосой пропускания, настраиваемые фильтры
синтерференционным покрытием. Основные характеристики перестраиваемого оптического фильтра компании DiCon
19.Акустооптические фильтры, а также резонаторы ФабриПеро как Воло- конно-оптические -оптические фильтры.
20.WDM Волоконно-оптические интерференционные фильтрыреализация для многовходовых селекторов на основе трехполюсного делителя (непоглощающего интерференционного фильтра).
21.Оптические усилители для WDM систем – особенности построения и характеристик.
22.Оптические усилители на волокне, использующие бриллюэновское рассеяние. Стимулированное бриллюэновское рассеяние - нелинейный эффект. Характеристики.
23.Оптические усилители на волокне, использующие рамановское рассеяние. переходные помехи между усиливаемыми каналами
24.Полупроводниковые лазерные усилители – принцип действия, характеристики, интеграция ППЛУ с другими оптическими устройствами.
25.Усилители на примесном волокне Общие сведения об EDFA Классификация EDFA по способам применения.
26.Принцип действия EDFA Технические параметры и характеристики EDFA Основные структурные схемы EDFA.
27.Математическая модель многоволнового EDFA Основные характеристики усилителей EDFA производителя THORLABS (Япония, 2002)
28.Разновидности усилителей EDFA Усилители EDFA на кремниевой основе и на фторцирконатной основе. Сравнительная характеристика.
29.Типовые характеристики EDFA Усиление волоконно-оптического усилителя. Усиление слабого сигнала Насыщенное усиление Зависимость усиления от поляризации Спектральный провал усиления.
30.Типовые характеристики EDFA Неравномерность и спад усиления Расширение полосы частот усилителейиспользовании EDFA усилителей с оптическими фильтрами, выравнивающими усиление.
31.Сравнительная характеристика оптических демультиплексоров на основе интерференционных фильтров, фильтров ФабриПерро.
32.Принцип действия оптических демультиплексоров на основе интерфе-
42
ренционных фильтров Основные параметры и характеристики.
33.Принцип действия оптических демультиплексоров на основе фильтров Фабри-Перро Основные параметры и характеристики
34.Принцип действия оптических демультиплексоров на основе дифракционных решеток. Основные параметры и характеристики.
35.Оптические мультиплексоры с добавлением и отводом каналов. Конфигурация и характеристики волноводного многоканального оптического мультиплексора
36.Интеграция оптических устройств. Перспективы использования ВСМ/Д на оконечных станциях ВОЛС, связанные с возможностями их интеграции с источниками излучения.
37.Принципиальная схема и основные характеристики волноводной оптической системы спектрального мультиплексирования/ демультиплексирования на основе анализатора спектра типа эшелона Майкельсона.
38.Принципиальная схема и основные характеристики волноводной оптической системы спектрального мультиплексирования/ демультиплексирования на основе матрицы сфазированных волноводов (фазар).
39.Особенности тестирования систем со спектральным уплотнением. Основные параметры сигналов и компонентов. Требования к измерительному оборудованию.
При ответе на вопросы необходимо дать подробное описание:
назначения устройства;
физический принцип работы устройства (схема, рисунок);
математические выражения, описывающие параметры устройства;
основные технические характеристики;
перспективы и направления развития.
6.2Структура билета к зачету
Билет состоит из двух теоретических вопросов по основным разделам курса «Мультиплексорное оборудование оптических цифровых систем связи».
43
7.КОНТРОЛЬНЫЕ ЭТАПЫ И ИХ ОЦЕНКА ПО БРС
7.1.Методика текущего контроля освоения исциплины
Осуществляется в соответствии с Положением о порядке использова-
ния рейтинговой системы для оценки успеваемости студентов (приказ ректора 25.02.2010 № 1902) и основана на бальнорейтинговой системы оценки успеваемости, действующей с 2009 г., которая включает текущий контроль выполнения элементов объема дисциплины по элементам контроля с подведением текущего рейтинга (п.7.2.) и итоговый контроль.
Правила формирования пятибалльных оценок за каждую контрольную точку (КТ1, КТ2) осуществляется путем округления величины, рассчитанной по формуле:
KTx |
|
x 1,2 |
(Сумма _ баллов, _ набранная _ к _ КТx) *5 |
. |
|
||||
|
|
|||
|
Требуемая _ сумма _ баллов _ по _ балльной _ раскладке |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
Итоговый контроль освоения дисциплины осуществляется на экзамене по традиционной пятибалльной шкале. Обязательным условием перед сдачей экзамена является выполнение студентом необходимых по рабочей программе для дисциплины видов занятий: выполнение и защита результатов лабораторных работ, сдача контрольных работ.
Формирование итоговой суммы баллов осуществляется путем суммирования семестровой (до 70 баллов) и экзаменационной составляющих (до 30 баллов).
7.2.Применение бально-рейтинговой системы для студентов очной формы обучения
Таблица распределения баллов в течение семестра
|
Максимальный |
Максимальный |
Максимальный |
|
|
|
балл за период |
Всего за |
|||
Элементы учебной деятельности |
балл за 1-ю КТ с |
балл за период |
|||
между 2КТ и на |
семестр |
||||
|
начала семестра |
между 1КТ и 2КТ |
|||
|
конец семестра |
|
|||
|
|
|
|
||
Посещение занятий |
5 |
10 |
10 |
25 |
|
Выполнение контрольных |
10 |
10 |
10 |
30 |
|
работ |
|||||
|
|
|
|
||
Выполнение и защита резуль- |
|
15 |
15 |
30 |
|
татов лабораторных работ |
|
||||
|
|
|
|
||
Компонент своевременности |
5 |
5 |
5 |
15 |
|
Итого максимум за период: |
20 |
40 |
40 |
100 |
|
Нарастающим итогом |
20 |
60 |
100 |
100 |
44
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
По дисциплине “ Многоволновые оптические системы связи ” учебная литература, охватывающая все разделы программы, приведена в списке литературы [1-4,7]. Для более углубленного изучения отдельных разделов и написания рефератов рекомендуется дополнительно использовать научнотехническую литературу [5,6,8], нормативные материалы [9,10], информацию от ведущих компаний по производству оборудования оптических цифровых систем связи (каталоги , обзоры, Интернет-сайты) [11-16]. Электронные версии всех перечисленных ниже источников имеются в электронной библиотеке кафедры и доступны студентам при работе в локальной вычислительной сети кафедры. Лабораторный практикум обеспечен разработанными на каф. СВЧиКР учебно-методическим пособием [2] и программным обеспечением [16-19], зарегистрированным в ОФАП, и осуществляется в специализированной компьютерной лаборатории кафедры СВЧиКР (лаб.333б).
Список литературы
1.Заславский К.Е. Волоконно-оптические системы передачи со спектральным уплотнением: Учебное пособие для вузов. - Новосибирск: СибГУТИ,
2005. – 136 c.
2.Шарангович С. Н. Многоволновые оптические системы связи [Электронный ресурс]: учебное пособиеТомск: ТУСУР, 2013. – 156 с. Режим до-
ступа: http://edu.tusur.ru/training/publications/3504.
3.Шарангович С.Н. Многоволновые оптические системы связи: Компьютер-
ный лабораторный практикум. [Электронный ресурс]: учеб. метод. пособие. - Томск : ТУСУР, 2013 – 158 с. Режим доступа: http://edu.tusur.ru/training/publications/3505.
4.Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи (4-е, дополненное издание)- М. : Эко-Тренд. 2007. -512 c..
5.Фокин, В.Г. Когерентные оптические сети [Электронный ресурс] : учебное пособие / В.Г. Фокин. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2016.
— 440 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/75523. — Загл. с
экрана.
6.Скляров, О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи [Электронный ресурс] : учебное пособие / О.К. Скляров. — Электрон. дан. — СанктПетербург : Лань, 2018. — 268 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/104959. — Загл. с экрана.
7.Листвин В.Н., Трещиков В.Н. DWDM системы: научное издание. – М.: Издательский Дом «Наука», 2013. – 300 с.
8.РД 46.286-2002 Руководящий документ отрасли. Аппаратура волоконнооптической системы передачи со спектральным уплотнением. Технические
требования. . -2002. -21 с. -Режим доступа: http://www.russgost.ru/catalog/item44155.
9.Правила применения приёмо-передающих устройств для волоконно-
45
оптических и атмосферных оптических линий передачи, утверждённые Приказом №23 Мининформсвязи от 27.02.2007 (зарегестрированы в Минюсте России 22.03.2007 г., регистрационный номер №9143).
10.Alcatel-Lucent 1696 Metrospan (Metro WDM) [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www1.alcatel-lucent.com.
11.WaveStar® OLS 1.6T, Lucent's core DWDM system [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.alcatel-lucent.com/wps/portal/products.
12.Nortel's Wavelength Division Multiplexer (WDM) Portfolio [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://products.nortel.com.
13.Оборудование оптической передачи OptiX [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.huawei.ru/products/catalog/optix
14.SpectralWave 40/80. Overview [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nec.co.uk/Spectral_Wave_4080.aspx
15.ECI Telecom Technologies [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.eci-telecom.com .
16.Лялюк А.П., Миргород В.Г., Шарангович С.Н. Компьютерная лабораторная работа «Исследование оптического мультиплексора на основе массива планарных волноводов». - М.: ВНТИЦ, 2006. - № 50200501791. (Свидетельство №5495 об отраслевой регистрации разработки в «Отраслевом фонде алгоритмов и программ» от 20.12.2005. Москва.).
17.Кузнецов В.В., Шарангович С.Н. Компьютерная лабораторная работа «Исследование оптических демультиплексоров на основе интерференционных фильтров и фильтров Фабри-Перро» .- М.: ВНТИЦ, 2006. - № 50200501792. (Свидетельство №5496 об отраслевой регистрации разработки в «Отраслевом фонде алгоритмов и программ» от 20.12.2005. Москва.).
18.Довольнов Е.А., Шарангович С.Н. Компьютерная лабораторная работа «Исследование многоволновых эрбиевых волоконно-оптических усилителей - М.: ВНТИЦ, 2006. - № 50200501793 . (Свидетельство №5497 об отраслевой регистрации разработки в «Отраслевом фонде алгоритмов и программ» от 20.12.2005. Москва. ).
19.Кузнецов В.В., Шарангович С.Н. Компьютерная лабораторная работа «Исследование оптических демультиплексоров на основе наложенных голограмм в фотополимерном материале» - М.: ВНТИЦ, 2005. - № 50200501796. (Свидетельство №5500 об отраслевой регистрации разработки в «Отраслевом фонде алгоритмов и программ» от 20.12.2005. Москва.).
46
Приложение А
ВЫПОЛНЕНИЕ РЕФЕРАТИВНЫХ РАБОТ
1. Общие требования Реферат - краткое изложение содержания первичного документа (или его
части) с основными фактическими сведениями. Роль первичного документа выполняет научное издание, монография, статьи. Второе значение этого понятия - доклад на определенную тему, включающий обзор соответствующих литературных и других источников, далее будем называть этот вид работы «рефе- рат-доклад». Обычно студент сталкивается и с той, и с другой формой реферата
[15].
Прежде чем выбрать тему реферата, определите свой интерес, над какой проблемой Вы хотели бы поработать, более глубоко изучить, и сформулируйте тему. Перед началом работы над рефератом следует наметить небольшой план и подобрать литературу. Прежде всего, воспользуйтесь литературой, рекомендованной учебной программой, а затем расширьте список источников, не забудьте использовать реферативные и специальные журналы, где Вы найдете новейшую научную информацию.
Реферат составляется по следующему примерному плану:
1.тема, предмет изучения, цель реферируемой работы; 2.методы проведения исследования в реферируемой работе. Если они
новы, то их следует описать, если широко известны, то их следует только назвать;
3.существо работы, конкретные результаты работы. Приводятся основные теоретические, экспериментальные, описательные результаты, при этом предпочтение отдается новым результатам;
4.выводы (оценки, приложения), принятые и отвергнутые гипотезы, описанные в реферируемом источнике.
Если же реферат выполняется по нескольким источникам (рефератдоклад), необходимо написать вводную часть, раскрывающую общие подходы
крассматриваемой проблеме, и показать те особенности темы, которые вы собираетесь раскрыть, основываясь на реферируемых источниках, в конце работы сделать обобщающие выводы и заключения. Также необходимо в рефератедокладе оформлять ссылки на каждый реферируемый источник.
Обычно в реферате избегают вводных, общих фраз (например, «автор статьи рассматривает...»), излагают материал кратко и точно. Умение отделять основную информацию от второстепенной - одно из основных требований
креферирующему. Хорошие результаты в выработке умения выделять основную информацию дает известный прием, названный условно фильтрацией и сжатием текста, который включает в себя две операции:^
1.разбивку текста на части по смыслу; 2.нахождение в каждой части текста одного слова, краткой фразы или
47
обобщающей формулировки, выражающих основу содержания (ключевое понятие) этой части.
Основное отличие реферата от реферируемого текста - отсутствие избыточного материала, то есть удаление отдельных слов или частей текста, не несущих значимой информации, а также замена развернутых оборотов текста более лаконичными сочетаниями (свертывание).
2.Структура и оформление реферата
Примерный план реферата:
1.Титульный лист.
2.План-оглавление.
3.Введение.
Дается постановка вопроса, объясняется выбор темы, ее актуальность и значимость, указываются цель и задачи реферата, дается характеристика используемой литературы.
4. Основная часть.
Состоит из нескольких разделов. Каждый раздел основной части раскрывает отдельную проблему или одну из ее сторон и логически является продолжением предыдущего. Допускается включение таблиц, графиков, схем.
5. Заключение.
Подводятся итоги или дается обобщенный вывод по теме реферата, даются рекомендации.
6. Библиография. Список реферируемых источников с указанием их полных библиографических данных
При написании реферата используются не менее 8-10 различных источников.
Темы рефератов
1.Многоволновые оптические источники излучения
2.Многоволновые оптические мультиплексоры и демультиплексоры
3.Оптические мультиплексоры ввода/вывода каналов
4.Многоволновые оптические усилители
5.WDM волоконно-оптические интерференционные фильтры
6.WDM фильтры на основе дифракционных решеток
7.Волноводные оптические компоненты спектрального мультиплексирования /демультиплексирования
8.Принципы оптического мультиплексирования в полностью оптических сетях
9.Гибоидные устройства и компоненты волнового уплотнения WDM
48
Приложение Б
ПОДГОТОВКА ПРЕЗЕНТАЦИИ В POWER POINT
Основные принципы подготовки информации на слайдах [15].
1.Принцип контраста — включать контрастные элементы, т.е. использовать разный размер шрифтов, разные цвета, символы.
Контраст — это то, что привлекает внимание.
2.Принцип повторяемости — в одной теме использовать повторение некоторых элементов оформления, например, использовать одинаковые рамки, цвет поля, тип шрифта. Это создает ощущение организованности и единства.
3.Принцип упорядоченности — элементы на странице не должны быть расположены произвольно (хаотично), они должны иметь некоторую видимую связь между собой.
4.Принцип близости — элементы, связанные общим смыслом, должны быть сгруппированы вместе, образуя как бы некоторую визуальную единицу.
Кроме этого, существуют некоторые конкретные правила пред-
ставления текстовой и статистической информации на слайдах: Занимайте не больше четырех-шести строк. Не включая заголовок и
подзаголовок, текстовая информация должна занимать не более 4-6 строк. Чтение большего количества строк отвлекает внимание слушателей и затрудняет понимание.
Используйте не более 40 символов в строке, включая пробелы. Если использовать большее количество символов, то на слайде будет недостаточно свободного (чистого) пространства, которое необходимо оставлять для того, чтобы слушатели могли быстро «схватывать» информацию. Кроме того, плотно заполненный слайд выглядит не структурированным. Необходимо оставлять свободное пространство по краям и с боков.
Не пишите предложения, а только ключевые слова. Поскольку показ слайдов сопровождается объяснениями, нет никакой необходимости перегружать их словами.
Используйте как заглавные, так и строчные буквы. Исследования по-
казывают, что использование заглавных и строчных букв облегчает чтение и распознавание слов. При использовании же только заглавных букв чтение и распознавание слов замедляются.
Используйте одинаковые и стандартные шрифты. Использование слишком замысловатых и непривычных шрифтов (или их чередование) потребует дополнительных усилий, затруднит чтение и восприятие информации.
Используйте цвет, большие буквы для того, чтобы выделить главное.
Можно усилить контрастность, используя цвет, буквы большего размера или добавляя простые изображения (картинки). Крупные буквы и яркий цвет направляют взгляд слушателей на то, что необходимо подчеркнуть.
Не увлекайтесь спецэффектами. Они должны применяться обос-
нованно. Помните, что от «летающих» букв рябит в глазах.
Проверьте соответствие слайдов тексту доклада. Очень неприятно
49
видеть удивленного докладчика, у которого неожиданно закончились слайды.
Пользуйтесь дополнительными возможностями Power Point. В
частности, у него есть возможность включить «представление докладчика». При этом слушателям будут видны только слайды, а на мониторе докладчика будут выводиться также заметки к слайду, идти отсчет времени и показываться следующие слайды.
Презентация - это не текст доклада. Докладчик, превращающий свой доклад в комментарии к слайдам или того хуже - декламирующий текст со слайдов, выглядит неприглядно. Слайды должны дополнять сказанное им, а не повторять. В крайнем случае слайды могут конспективно фиксировать основные пункты, помогая следить за речью.
Принято завершать презентацию слайдом с контактными данными или завершающей фразой. Например, «Спасибо за внимание!». Тогда аудито-
рия не будет шокирована внезапно оборвавшимся показом слайдов.
50