thuyết trình bảo vệ đồ án khuếch đại raman trong hệ thống thông tin quang

thuyết trình bảo vệ đồ án khuếch đại raman trong hệ thống thông tin quang

Học viện Công Nghệ Bưu Chính

Viễn Thông

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài:

Khuếch đại Raman trong hệ thống

thông tin quang

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Thu Nga

Sinh viên thực hiện: Vương Thành Nam

Hà Nội 12-2008

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

1 Giới thiệu về khuếch đại quang

2 Bộ khuếch đại Raman

3 Ứng dụng của khuếch đại Raman

4 Kết luận

1 Giới thiệu về khuếch đại

quang

 Nguyên lý khuếch đại quang

 Các tham số khuếch đại quang

Nguyên lý khuếch đại quang

 Dựa trên hiện

tượng phát xạ kích

thích và không có

có cộng hưởng

trong khuếch đại

Các tham số khuếch đại quang

 Độ khuếch đại:

 Băng thông độ lợi:

 Hệ số nhiễu:

2

1

vg g















in

out

P

P

G 

out

in

SNR SNR

NF 

Ứng dụng khuếch đại quang

2 Bộ khuếch đại Raman

 Nguyên lý bộ khuếch đại Raman

 Bơm và phương trình tín hiệu

 Nguồn nhiễu trong bộ khuếch đại Raman

 Phân loại

Tán xạ Raman

Trạng thái kích thích

Trạng thái đầu Trạng thái cuối Photon tán xạ

a)Tán xạ Stoke

Photon tán xạ

Trạng thái cuối Trạng thái đầu Trạng thái kích thích

a)Tán xạ phản Stoke Năng lượng

Tán xạ Stoke:

Tán xạ phản Stoke:





 1

2 







 1



Nguyên lý bộ khuếch đại Raman

f bơm = (E3 – E1)/h

f khuếch đại = (E2 – E1)/h

Mức năng lượng chuyển (Transition state)

E 3

khuếch đại

Tín hiệu được khuếch đại E

E 1

Mức năng lượng nền (ground state)

Bơm và phương trình tín hiệu

Tồn tại qua một băng tần

rộng (lên đến 40THz)

 Phụ thuộc phân cực:

Gần như triệt tiêu khi bơm

và tín hiện phân cực vuông

góc

Bơm và phương trình tín hiệu

 Khuếch đại Raman đơn bơm

 Công suất bơm:

 Với bơm thuận:

 Với bơm nghịch:

 Công suất tín hiệu khuếch đại:

 Độ khuếch đại tín hiệu:

) exp(

)

P p    p

)]

( exp[

)

) 0 ( )

( )

exp(

) 0 ( )













s

P

z

P z

G

0 ( )

exp )

0 (

)

( )

Bơm và phương trình tín hiệu

Sử dụng nhiều laser

bơm tại các bước sóng

khác nhau

Phổ độ khuếch đại rộng

và tương đối bằng

phẳng

bơm:

Nguồn nhiễu trong bộ khuếch đại Raman

 Nhiễu tán xạ Rayleigh kép DRS:

Nhiễu do thời gian sống của electron tại trạng thái kích thích ngắn

 Nhiễu phát xạ tự phát ASE

 Nhiễu do bước sóng ánh sáng bơm và ánh sáng tín hiệu gần nhau

Tương đương với 2 hiện tượng tán xạ đơn: Một tán

xạ phản xạ và một tán xạ tới

Khuếch đại tự phát (ASE) truyền trong hướng nghịch

sẽ được phản xạ lại trong hướng thuận nhờ DRS

Phân loại

 Khuếch đại Raman phân bố

3 Ứng dụng bộ khuếch đại Raman

 Ứng dụng vào thiết bị khuếch đại quang OPTera Long Haul 1600

Ứng dụng trong hệ thống WDM

 Khuếch đại Raman là nền tảng cho khuếch đại công suất tại cự ly dài và cực dài hoạt động tại các băng tần rộng

Khuyếch đại quang băng S

Khuyếch đại quang băng C

Khuyếch đại quang băng L

DRA

Laser bơm nhiều bước sóng

Khuếch đại quang trong hệ thống DWDM đa băng

Ứng dụng vào thiết bị khuếch đại quang

OPTera Long Haul 1600

Các bộ khuếch đại

Raman Dra – A và

Dra – B

 Để tăng được cự ly

truyền dẫn ở phía

thu người ta lắp

thêm các bộ khuếch

đại Raman Đó là

các card DRA.

DRA-B

OUT (DRA-A)

MON-L

UPG (DRA-B)

MON-C

DROP OUT

Internal tap coupler

WDM coupler

WDM coupler

Raman Amplifier DRA-A

To Dual Amplifier To Fiber plant

Connector

Raman Amplifier

Sơ đồ khối card khuếch đại Raman

4 Kết luận

 Giới thiệu chung về khuếch đại quang

 Bộ khuếch đại Raman

 Ứng dụng của bộ khuếch đại Raman

Em xin chân thành

cảm ơn!