Reti in fibra ottica

Reti in fibra ottica
Esempio tema d’esame A.A. 2002/2003
Esercizio 1
Si prenda in considerazione il sistema WDM di trasmissione in fibra ottica descritto nella
seguente figura.
RX1
TX1
TX2
4
channel
TX3
AWG1
TX
4
40 km
4
channel
RX2
AWG2
RX3
RX4
Il collegamento in fibra ottica è caratterizzato dall’unione di una coppia di connettori
ogni 10 km e da una splice ogni 1 km. L’attenuazione della fibra vale 0.3 dB/km. Una
coppia di connettori introduce 1 dB di attenuazione e una singola splice attenua di 0.1 dB
il segnale. Considerare solo l’attenuazione dovuta a connettori e splice posti lungo il
collegamento in fibra e non preoccuparsi dell’interfacciamento con i vari componenti. I
multiplexer e demultiplexer WDM (AWG1 e AWG2) introducono 1 dB di attenuazione
aggiuntiva (excess loss). Ciascun trasmettitore genera una potenza media pari 3 dBm. Nel
progetto del sistema considerare un margine pari a 2 dB e una ulteriore attenuazione di 1
dB che tenga conto di eventuali perdite dovute al bending dei cavi. Determinare il valore
di sensitività che i vari ricevitori devono possedere per garantire un BER=10-9.
Esercizio 2
Un sistema di trasmissione in fibra ottica WDM lavora a 40 Gbit/s. E’ in grado di
trasportare 16 canali posizionati attorno a 1550 nm con una spaziatura di 200 GHz. La
trasmissione avviene su un collegamento in fibra ottica multi tratta. Ogni canale viene
generato utilizzando un laser modulato esternamente per rendere trascurabile il chirp. La
lunghezza di ogni singola tratta è pari a 40 km mentre 8 è il numero delle tratte.
L’attenuazione della fibra vale 0.25 dB/km. I collegamenti in fibra ottica sono
caratterizzati dall’unione di una coppia di connettori ogni 20 km e da una splice ogni 5
km. Una coppia di connettori introduce 1 dB di attenuazione e una singola splice attenua
di 0.2 dB il segnale. Ogni EDFA possiede un guadagno tale da compensare esattamente
le perdite introdotte dalla tratta precedente e una figura di merito F=6 dB. Il ricevitore e’
costituito da un filtro ottico (super-gaussiano di ordine 2) avente una banda di 120 GHz e
un filtro elettrico (Bessel con 5 poli) con 28 GHz di banda. Nel progetto del sistema
considerare un margine pari a 3 dB.
Svolgere i seguenti punti:
a) Determinare la potenza media complessiva che deve essere erogata dal
trasmettitore per poter garantire un BER inferiore a 10-10.
b) Determinare il valore massimo di dispersione D (ps/nm/km) della fibra in modo
tale da garantire il BER previsto dal punto precedente.
Esercizio 3 (domanda teorica)
Indicare quali sono le principali tipologie di sorgenti ottiche impiegate nei sistemi di
trasmissione in fibra, mettendo in particolare rilievo le caratteristiche spettrali di ciascuna
di esse.