Optical Spectrum Analyzer 3 User Defined Bit Sequence Generator Optical Gaussian Pulse Generator Fiber Power=0 dim Bit rate = 40 Gbps, chuỗi bit cố định 000000 100000... Thông số khối
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
BỘ MÔN: VIỄN THÔNG - MẠNG
c KHO,
* $ Q
&
na
BAO CAO THUC HANH TRUYEN THONG
QUANG BAI 1: KENH TRUYEN SOI QUANG
Họ và tên: Phạm Văn Cương MSSV: 20200148
Người hướng dẫn: Ngô Minh Nghĩa Ca: 01
Trang 2THỰC HÀNH
I Ảnh hưởng của tán sắc vận tốc nhóm
Mô hình:
: Optical Spectrum Analyzer
' Optical Spectrum Analyzer_2
ldedepaee
: ‘Optical Spectrum Ansiyzer_1 : pol fij+—_o Optical Spectrum Analyzer 3
User Defined Bit Sequence Generator Optical Gaussian Pulse Generator Fiber
Power=0 dim
Bit rate = 40 Gbps, chuỗi bit cố định 000000 100000
Thông số khối User Deñned Bit Sequence Generator: Bit sequence: 000000100000
User Defined Bit Sequence Generator Properties x
Labet [User Defined Bit Sequence Generator Costs: [ — 000
[Main ||simutation_|
[ | Load from file L Normal
| | Filename Sequence.dat a Normal
| | Bit sequence 000000100000 Normal
[ |Number of leading zeros | (Time window *3/100)* SỈ) Script
[ [Number of trailing zeros | (Time window *3/100)* SỈ) Script
Load |
Save As
Trang 3
Thông số khối Optical Gaussian Pulse Generator
Optical Gaussian Pulse Generator Properties x Labet |0 ptical Gaussian Pulse Generator Cost$: | 0.00
Cancel |
Thông số khối Optical Fiber (bỏ qua suy hao và phi tuyến):
Optical Fiber Properties
Load | Save As |
x
Cancel _|
Joisp | PMD | Nont | Num | Gr | Simu | Noise | Rand |
Name Value Units Mode Evaluate |
| | User defined reference w L Normal Script
r | Reference wavelength 1550 inm Normal
iV | Length 2.812 | km Normal
[— | Attenuation data type Constant Normal
[_— | Attenuation vs wavelengt| 4fe:uaf/o/ dat an Normal
Load | Save As |
Trang 4
Optical Fiber Properties »x
Main Disp | Nont | Num | Gr | simu | Noise | Rand
Optical Fiber Properties x
Main | Disp | PMD jNoml | Gr | Simu | Noise | Rand |
n2 data
n2 vs
Raman self-shift time1
Fract Raman contribution
a) Tim To
Trang 5~ Tp
0 1,665
Trong đó:
Trwnw là độ rộng một nửa xung (Eull Width at Half MaxIimum)
Trước khi qua sợi quang (2 = 0):
1 1 R,=40Gbps -> ĐC RE 10°
b =2,5.10-''s
1
TrwnM= 2T, =0,5.2,5.10=1,25.10's= 12,5 ps
~ T ewam œ 12,5ps =75
b) Tìm Lọ? thay đổi chiều dài sợi quang bằng Lọ, nhận xét dạng xung sau khi qua Sợi quang, so sánh với tính toán
2 1Í
fn
0 7,57
Ta c6: T(Z) = | 1+
kh
Ly
1
r> T(Z)= 2,812 | 7,5 = 10,6 ps
2,8125
> TFWHM = 1,665 T(Z) = 1,665 10,6 = 17,649 ps
i+|
Chạy mô phỏng:
Trang 6Project1.osd
@ Calculate the whole project Optimizations | Schedulers | > |
© Calculate all sweep iterations in active layout [~ Run all optimizations a |
© Calculate current sweep iteration [” Stop on warming
I~ Disable Monitors I Display Messages x |
User Defined Bit Sequence Generator Completed successfully Calculating Optical Gaussian Pulse Generator
Optical Gaussian Pulse Generator Completed successfully
Calculating Optical Fiber
Optical Fiber Completed successfully
Wrapping up User Defined Bit Sequence Generator
User Defined Bit Sequence Generator Completed successfully
Wrapping up Optical Gaussian Pulse Generator
Optical Gaussian Pulse Generator Completed successfully
Wrapping up Optical Fiber
(Optical Fiber Completed successfully
Wrapping up Optical Spectrum Analyzer
Optical Spectrum Analyzer Completed successfully
Wrapping up Optical Spectrum Analyzer_3
Optical Spectrum Analyzer_3 Completed successfully
Wrapping up Optical Time Domain Visualizer
Optical Time Domain Visualizer Completed successfully
Wrapping up Optical Time Domain Visualizer_1
Optical Time Domain Visualizer_1 ed successf
~ El cale output | Opemzaton SỔ Calc schedulers |
Zoom trong Optical Time Domain Visualizer
Optical Time Domain Visualizer B
E Optical Time Domain Visualizer Signal Index: |0 a
Left Button and Drag to Select Zoom Region Press Control Key and Left Auto Set |
0 1n 2n 3n Time
Units: |s vị
¥ Automatic range
Center.}1.5998e-009 ¢ Start: |-1.5998e-010 5 Stop: ]3.3596e-009 5
Amplitude Units: |W x]
¥ Automatic range
Min: |-5e005 w
8T 8 E Analwsis
@ Phase ©
Time (3) I Invert Colors Power { Power À PowerY / IT Color Grade
Trang 7Ta thấy
Optical Time Domain Visualizer
[ Optical Time Domain Visualizer
5 Left Button and Drag to Select Zoom Region Press Control Key and Left
_] 1n 11n 12n 1.39
3
3
1n 11n 12n 13n
Time (s}
Power Á Power X À Power Y /
E
Signal Index: [0 =
Auto Set | Time
Uns[s — x]
[¥ Automatic range
Center, [1.14147e-009 5 Stat [383031e010 ; Stop: |1.29991e003 ;
Amplitude Units: |W -
IV Automatic range
Mec fo 00102878 w Min: fa 01929e-006 w
1 Analysis
@ Phase © Chip
I~ Invert Colors [~ Color Grade
Ta tiép tuc danh dau 2 điểm A và B với trục power = 500 » bang Maker
Trang 8
h = > ; - Í0 =]
E] Optical Time Domain Visualizer Signal Index =
5 Db! Click On Objects to open properties Move Objects with Mouse Drag Auto Set
Í 1n 11n 12n Time
§ eT [ = Units: Is vị
I IV Automatic range
s 8 Start |983031e-010 ¢
“* JE = Ảmplitude :- = Units: |\W vị
T rs IV Automatic range
Mac [DD10322 w
wie r[” Analusis
° vor ° @ Phase © Chip
1n 11n 12n
Time (s) I~ Invert Colors Power Á PowerX À PowerY / T™ Color Grade
Trudc khi qua soi quang: TFWHM = 12.4 ps
Info-Window Pos: (x: 8.43445E-010 y: 0.000500633)
Markers:
A: (8.307E-010, 0.000503021) B: (8.43129E-010, 0.000501924) A-B: (1.24292E-011, -1.09696E-006)
Trudc khi qua soi quang: TFWHM = 12.4 ps
Trang 9
Pos: (x: 8.58892E-010 y: 0.000383753)
Markers:
A: (8.27385E-010, 0.000360051) B: (8.46933E-010, 0.00036078)
A-B: (1.95489E-011, 7.28689E-007)
Nhận xét: Kết quả thực hành gần đúng với kết quả tính ở lý thuyết
II.Ảnh hưởng của hiện tượng trộn bốn bước sóng (FWM)
Mô hình:
Thông số khối CW laser
Trang 10CW Laser Properties
Labet |w Laser Cost): | 000
Main Simulation | Noise | Random numbers |
Thông số khối CW laser I
CW Laser_1 Properties
Labek jew Laser_1 Costs: | 0.00
Main Simulation
Thông số khối WDM Mux 2xI
Save As
th
El
2 Sỹ
Save As T
Trang 11
ies |wDM Mux 2x1 Costt: | 0.00
_— Caneel_ |
Evaluate Script
||channets | Ripple | simutation | Noise |
Bandwidth
Filter order
|
7
teeta | Save As
! WDM Mux 2x1 Properties
Labet |wDM Mux 2x1 Costt: | 0.00
T | Frequency[0] 1540 nm Normai nha [_ | Frequency[1] 1540.5 nm Normal
|
|
Thông số khối Optical Fiber
Trang 12Label [Optical Fiber Costs: | 0.00
| PMD | Nont | Num | Gr | Simu | Noise | Rand | aa
Save As
Optical Fiber Properties »x Label [Optical Fiber Costs [ 0.00
Trang 13
Label: [Optical Fiber Cost$: | 0.00
Main | Disp | PMD 'Nonl | Gr | simu | Noise | Rand
Raman Scatt
Raman self-shift time1 Save As
Fract Raman contribution SH HD
Ta co: wl = 1540 nm, w2 = 1540,5 nm
> 03 =2a@1— 2 = 2.1540 — 1540,5 = 1539,5
> w4 = 22 — 1 =2.1540,5 — 1540 = 1541
Kết quả mô phỏng:
Trước khi qua sợi quang:
eB Optical Spectrum Analyzer
Left Button and Drag to Select Zoom Region Press Control Key and Left
8t
15399p 15401p 154034 15405U 15407 py
mr}
Power A Power X À Power Y
Trang 14Trước khi qua sợi quang:
= Optical Spectrum Analyzer_1
Left Button and Drag to Select Zoom Region Press Control Key and Left
aT
o+
+
š
: m
BT
s
154 1541 yp
ath (m)
Power Á PowerX À PowerY /
=> Nhận xét: Như vậy đã có sự sai khác thể hiện rõ được hiện tượng trộn 4 bước sóng
từ 2 sóng ban đầu co 2 thanh phan w1 = 1540 nm va 2 = 1540,5 mm sau khi qua
sợi quang thì sóng ban đầu đã có sự khác biệt là thêm vào 2 thanh phan w3 =
1539,5 nm va w4 = 1541
II Tự điều pha (SPM):
Mô hình:
Optical Spectrum Analyzer
Bit rate = Bit rate Basis
Optical Spectrum Analyzer_3
;ssian Pulse Gen-Ontical Fiber
Optical Time Domain Visualizer
Trang 15Thông số khối Optical Gaussian Pulse Generator
Optical Gaussian Pulse Generator Properties
Labet [Optical Gaussian Pulse Generator Polarization | Simulation | Costs: | 0.00
Thông số khối Optical Fiber
Optical Fiber Properties
Label: [Optical Fiber Costs: | 0.00
| pmD | Nont | Num | Gr | Simu | Noise | Rand
we 2 2
z Ỳ ï
Security
OK
valuate Script
Save As Security
Trang 16Optical Fiber Properties
Labet |Optical Fiber Costs: | 0.00
Jemp | Nont | Num | Gr | Simu | Noise | Rand
Optical Fiber Properties
Labet |Optical Fiber Costs: | 0.00
Main | Disp | PMD Non | Gr | Simu | Noise | Rand
EffectiveAra dat
a Timy
n,*œ@ạ n,*27ƒ_ n,*27ñnc ny *27C n,*2 7
aco? ceAy CA ge AeA AxckA gy Ax*xAgy
Ny =2.6 « 107°m’ /W
A=61550 nm
Aeff = 80 pm?
Trang 17r „=1.31744 + 10”
b Quan sát tín hiệu và phố ngõ ra, nhận xét (về mặt giãn xung và dịch tần)
Về mặt dịch tần
Trước khi qua sợi quang:
Sj Optical Spectrum Analyzer
Left Button and Drag to Select Zoom Region Press Control Key and Left
+
183.1T 193.3T 193.5T 193.7 T
Power Á PowerX À PowerY /
Sau khi qua sợi quang:
Trang 18
[= Optical Spectrum Analyzer_3
Left Button and Drag to Select Zoom Region Press Control Key and Left
a aa 0n Tguwuwounsuwuouuuinuh
° o+
a]
>
hị
St
s†
1931T 1932T 1833T 1934T 1935T 1936T 1937T
Frequency (Hz) Power Ẳ Power X h Power Y /
Nhận xét: Trước và sau khi qua sợi quang gần không thay đổi nhiều
Về giãn xung:
Trước khi qua sợi quang:
Info-Window
Pos: (x: 4.91163E-011 y: 0.00626866)
Markers:
A: (3.11956E-011, 0.00500222)
B: (4.37316E-011, 0.00498799)
A-B: (1.2536E-011, -1.42297E-005)
Trang 19[= Optical Time Domain Visualizer
Db! Click On Objects to open properties Move Objects with Mouse Drag
a 100p 200p
a 100p 200p
Power A Power X À Power Y
Sau khi qua soi quang:
Info-Window
Pos: (x: 1.27073E-010 y: 0.00540014)
Markers:
A: (8.73972E-011, 0.00302945)
B: (1.12058E-010, 0.00304857)
A-B: (2.46605E-011, 1.91185E-005)
Trang 20
[ Optical Time Domain Visualizer _ 1
Db! Click On Objects to open properties Move Objects with Mouse Drag
0 100 p 200 p
Time (s)
Power Á PowerX À PowerY /
Nhận xét: Sau khi qua sợi quang độ rộng bị giãn ra từ 12.5ps lên 24,6ps cho thấy sợi quang có sự ảnh hưởng của tán sắc và vận tôc nhóm