Ghep kenh quang, KD quang

I. Ghép kênh quang 1. Khái niệm: Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang - Các hệ thống thông tin quang ta xét là các hệ thống thông tin quang một hướng, muốn tổ chức hệ thống thông tin quang hai hướng cần phải có hai sợi quang: một sợi quang phát và một sợi quang thu. Do vậy hiệu suất sử dụng sợi quang còn thấp chưa tận dụng hết khả năng truyền dẫn của sợi quang. - Khi thực hiện điều chế quang kết hợp, cho phép ghép được nhiều kênh quang trên cùng một sợi quang, sẽ tận dụng được tối đa khả năng truyền dẫn của mỗi sợi quang, tạo ra dung lượng truyền dẫn lớn trong hệ thống thông tin quang. Khi đó mỗi kênh quang sẽ làm việc trên một sợi quang ở một bước sóng hoặc thời gian khác nhau, không ảnh hưởng lẫn nhau. Để thực hiện được điều đó người ta phải thực hiện ghép kêng quang. -Ghép kênh theo bước sóng (WDM - Wavelength Division Multiplexing) và cũng có thế gọi là ghép kênh theo tần số (FDM - Frequency Division Multiplexing). - Phương pháp ghép kênh theo thời gian (TDM). Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang Các phương pháp ghép kênh P.PGhép kênh trong miền tín hiệu điện P.PGhép kênh trong miền tín hiệu quang P.P.G.K theo f P.P.G.K đơn giản P.P.G.K theo T.G P.P.G.K theo B.S P.P.G.K rẽ hướng P.P.G.K theo T.G a. GhÐp kªnh theo b­íc sãng: LD PD PD LD λ 1 λ 2 WDM WDM λ 2 λ 1 I.GhÐp kªnh quang Bµi:4 ghÐp kªnh quang- khuÕch ®¹i quang b. GhÐp kªnh theo thêi gian LD LD PD PD λ 1 λ 2 λ 2 λ 1 I.Ghép kênh quang 1. Khái niệm: c. Ghép kênh theo thời gian LD LD PD PD 1 2 2 1 Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang I. Ghép kênh quang 2. Các phương pháp ghép kênh quang a. Phương pháp ghép kênh theo thời gian: * Khái niệm: Phương pháp ghép kênh thời gian miền quang (OTDM - Optical Time Divission Miltiplexing) là xung quang của các kênh tương ứng được truyền vào sợi quang trong các khoảng thời gian khác nhau. - Nếu độ rộng xung quang của mỗi kênh là: T, chu kỳ của chuỗi xung quang của Laser là T L : thì số kênh quang được ghép theo thời gian N được tính: N T T L * Nguyên lý LD B ộ G H é p Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang I.Ghép kênh quang 2. Các phương pháp ghép kênh quang a. Phương pháp ghép kênh theo thời gian: Biên độ xung ánh sáng T L K1 K2 K3 K4 1T L/4 2T L/4 3T L/4 4T L/4 t * Nguyên lý Thiết bị ghép kênh quang theo thời gian gồm: - Nguồn quang Laser bán đơn Mode - Bộ tách quang T - Bộ trễ thời gian nT l /4 - Bộ điều chế ngoàI M - Bộ ghép quang Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang I. Ghép kênh quang 2. Các phương pháp ghép kênh quang b. Phương pháp ghép kênh quang theo bước sóng: * KháI niệm: Ghép kênh theo bước sóng (WDM) có nghĩa là các kênh quang riêng biệt được truyền đi bằng các sóng mang quang (bước sóng) khác nhau và được ghép lại với nhau để truyền trên một sợi quang, mỗi kênh quang công tác ở một bước sóng trong dải bước sóng công tác của sợi quang. * Nguyên lý 1 2 (dB/km) Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang I. Ghép kênh quang 2. Các phương pháp ghép kênh quang b. Phương pháp ghép kênh quang theo bước sóng: * Nguyên lý P 1 P 2 T 1 P n T n Tách kênh quang Ghép kênh quang T 2 PCM1 PCM2 PCMn PCM1 PCM2 PCMn Sợi quang 1 2 n 1 2 n 1 2 n Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang I. Ghép kênh quang 3. Các thiết bị ghép kênh quang a. Thiết bị MUX- DMUX 4 bước sóng: Khối thủy tinh 890nm 890nm và 810nm 1200nm và 1300nm 1200nm 1300nm 810nm 810nm BPF LBPF SBPF 1300nm BPF 1200nm BPF Thấu kính GRIN Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang I. Ghép kênh quang 3. Các thiết bị ghép kênh quang a. Thiết bị MUX- DMUX 4 bước sóng b. Bộ ghép nhân kênh dùng cánh tử P 1 J I O R Sợi quang ra Sợi quang vào J J Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang [...]... Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang 3 Khuếch đại quang bằng sợi EDFA a Đặc điểm của sợi EDFA Kỹ thuật khuếch đại quang sợi mà đặc biệt là kỹ thuật khuếch đại quang sợi EDFA tạo ra một bước nhảy vọt trong kỹ thuật thông tin sợi quang Với kỹ thuật EDFA cho phép khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang mà không cần thông qua bất kỳ một quá trình biến đổi nào Khuếch đại quang sợi nói chung... sợi quang Erbium (dB/Km) 0,98 20 Sợi Errbium 1,48 10 Sợi Thường 0,2 0,1 0,9 1,0 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 (àm) Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang 3 Khuếch đại quang bằng sợi EDFA c Nguyên lý Ph ân rã kh ôn g Bơm năng lư ợng =980 (1480)nm bứ cx ạ Mức siêu bền Tín hiệu quang tới Tín hiệu quang đư ợc KĐ Mức cơ bản Giản đồ năng lượng của Erbium Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang. .. EDFA phụ thuộc vào chiều dài sợi quang làm EDFA (L) và công suất bơm (PP) Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang Hng dn nghiờn cu 1 Ti sao li thc hin ghộp kờnh quang? 2 Cú cỏc phng phỏp ghộp kờnh quang no? Nguyờn lý ca cỏc phng phỏp ú 3 Cu to v trỡnh by nguyờn lý hot ng ca cỏc thit b ghộp kờnh quang ó c gii thiu 4 Mc ớch khch i quang l gỡ? Cỏc loi khch i quang? Trỡnh by K quang EDFA ... khuếch đại quang II Khuếch đại quang 3 Khuếch đại quang bằng sợi EDFA c Nguyên lý Sơ đồ cấu trúc của một Module EDFA Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang 3 Khuếch đại quang bằng sợi EDFA c Nguyên lý d Các đặc tính của EDFA * Đặc tính bơm - Khả năng khuếch đại của EDFA phụ thuộc vào sơ đồ bơm cũng như các chất kích hoạt (Ge và Alumina) chế tạo lõi sợi quang (trộn lẫn với Erbium)... gian trên tuyến hoặc bộ tiền khuếch đại để tăng độ nhạy máy thu) Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang 3 Khuếch đại quang bằng sợi EDFA b Cấu tạo của sợi EDFA - EDFA là một đoạn sợi quang ngắn mà lõi của nó được pha trộn Erbium với tỉ lệ nhỏ hơn 0,1% - Đây là một nguyên tố đất hiếm có đặc tính quang tích cực Các Ion Erbium được bơm tới mức năng lượng cao hơn do sự hấp thụ ánh...Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang 1 KháI quát chung Như ta đã nghiên cứu ở các chương trước, khoảng cách truyền dẫn của hệ thống thông tin quang bị hạn chế bởi tiêu hao và tán xạ của sợi quang Với hệ thống thông tin đường dài thì hạn chế này được khắc phục bằng việc tái tạo lại tín hiệu quang tại các trạm lặp (Repeater) thực hiện các quá... đại quang Hiện nay người ta đã nghiên cứu và hoàn thiện được nhiều loại khuếch đại quang khác nhau: - Khuếch đại Laser bán dẫn (LSA - Semiconductor Laser Amplifiers) - Khuếch đại sợi Raman (FRA - Fiber Raman Amplifiers) - Khuếch đại sợi Brillouin (FBA - Fiber Brilloum Amplifiers) - Khuếch đại sợi Erbium (EDFA - Erbium Doped Fiber Amplifiers) Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang. .. đường dây yêu cầu tạp âm khuếch đại phải đủ nhỏ, giảm tác hại của hiện tượng tích luỹ tạp âm trên tuyến Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang 2 Yêu cầu kỹ thuật và các tham số cơ bản c Các đặc điểm chung của các loại KĐQ Loại Thiết bị KĐ Laser FP-LD KĐ Laser TWLD KĐ quang sợi KĐ Raman KĐ Bri llouin Nguyên lý Bức xạ từ nghịch đảo độ tích lũy môI trường 8 Bức xạ từ nghịch đảo độ tích... định theo công thức: g eff ( ) = g ( , ) f ( ) d o o o Trong đó f( o) là hàm phân bố phụ thuộc vào sự có mặt của các chất hoạt tính trộn trong lõi sợi Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang II Khuếch đại quang 3 Khuếch đại quang bằng sợi EDFA c Nguyên lý d Các đặc tính của EDFA * Tạp âm khuếch đại: - Đây là tham số cơ bản hạn chế khả năng sử dụng EDFA Tạp âm của EDFA cũng được đánh giá thông... 100mW) - Tương thích với cáp sợi quang - Không nhạy cảm và ảnh hưởng phân cực - Loại trừ được nhiễu xuyên kênh Hệ thống thông tin quang có sử dụng EDFA công tác tại cửa sổ 1,55àm Có tạp âm nhỏ được coi là lý tưởng, khả năng này của EDFA hơn hẳn mà không một kỹ thuật khuếch đại quang nào hiện nay có thể so sánh kịp EDFA được sử dụng linh hoạt trong hệ thống thông tin quang như bộ khuếch đại công suất, . Ghép kênh quang 1. Khái niệm: Bài:4 ghép kênh quang- khuếch đại quang - Các hệ thống thông tin quang ta xét là các hệ thống thông tin quang một. hệ thống thông tin quang hai hướng cần phải có hai sợi quang: một sợi quang phát và một sợi quang thu. Do vậy hiệu suất sử dụng sợi quang còn thấp chưa