Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là tài liệu làm bởi mình và các bạn trong nhóm trong quá trình mình học Đại Học,được biên soạn làm sẵn trên PowerPoint và Word rất thuận tiện cho việc trình chiếu khi thảo luận.Mong nó sẽ giúp ích cho các bạn đỡ tốn nhiều thời gian mắc công phải tìm kiếm tài liệu rồi mất nhiều thời gian biên soạn.Chúc các bạn thành công
ĐỒ ÁN HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GV HƯỚNG DẪN: SV THỰC HIỆN : LÊ TRỌNG DŨNG Dung VP CHƯƠNG I SO SÁNH ƯU,NHƯỢC ĐIỂM CÁP QUANG VÀ CÁP ĐỒNG, NÊU ỨNG DỤNG THỰC TIỄN I – CÁP QUANG 1- Cấu tạo Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu. Dung VP Lõi (core):Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi. Lớp bọc (cladding):Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi. Lớp bảo vệ (coating): thường được làm bằng nhựa PVC Lớp chịu lực (strength members): được làm bằng sợi gia cường “aramid yarn” (Kevlar) Lớp ống đệm bảo vệ (buffer): gồm ống đệm chặt (tight buffer) và ống đệm không chặt (loose buffer). Lớp vỏ ngoài bảo vệ (jacket): là lớp bảo vệ ngoài cùng. Dung VP 2 -Phân Loại Sợi Quang Đơn Mode • Sợi đơn mode (SM). Đa Mode • Sợi đa mode chiết suất nhảy bậc (MM- SI), • Sợi đa mode chiết suất biến đổi (MM- GI) Dung VP Hình 2.8 cấu trúc sợi SM a. Sợi đơn mode(SM) Sợi đơn mode có lõi rất nhỏ thường khoảng từ : 8 - 10 µm. Lớp vỏ: 125 µm Lớp vỏ ngoài: 250-1000 µm Ưu điếm của sợi đon mode là chỉ ghép một mode nên không có tán sắc mode băng tần của sợi tăng lên. Tuy nhiên, khó ghép ánh sáng vào sợi. Cáp quang Singlemode truyền được dữ liệu với khoảng cách không giới rất xa, được các đơn vị viễn thông sử dụng để truyền dữ liệu trong hệ thống của họ. Hiện nay các dịch vụ viễn thông hiện nay được rất đông đảo người dân sử dụng nên các nhà cung cấp dịch vụ liên tục phải mở rộng hệ thống truyền dẫn quang của họ để có thể đáp ứng nhu cầu của khách hàng, do vậy đã làm cho cáp quang Singlemode trở nên rất phổ dụng, hạ thành hạ đi rất nhiều. Dung VP b. Sợi đa mode chiết suất nhảy bậc(MM-SI) Đường kính lõi:50-400 µm. Lớp vỏ: 125-500 µm. Lớp vỏ ngoài 250-1000 µm. Các tia tạo xung ánh sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag… tại điểm đến sẽ nhận các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng. c.Sợi đa mode chiết suất biến đổi (MM - GI) Đường kính lõi:30-100 µm. Lớp vỏ: 100-150 µm. Lớp vỏ ngoài 250-1000 µm. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia theo đường cong thay vì zig-zag. Các chùm tia tại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo dạng. Dung VP 3 – Đặc Điểm Đặc Điểm Phát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang. Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data. Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị nhiễu và bị nghe trộm. Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km. Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng Dung VP 4 -Ứng Dụng Ứng Dụng Ứng Dụng Đa mode: Được sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm: Đa mode: Được sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm: Step index(MM-SI): dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong Step index(MM-SI): dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong Graded index(MM-GI): thường dùng trong các mạng LAN Graded index(MM-GI): thường dùng trong các mạng LAN Đơn mode Đơn mode Dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp.đường kính 8um,truyền xa hàng trăm km mà không cần khuếch đại Dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp.đường kính 8um,truyền xa hàng trăm km mà không cần khuếch đại Dung VP Hiện nay có các loại cáp thường được dùng: Cáp quang đơn mốt loại cáp treo 4, 8, 12, 24 sợi … Cáp quang đơn mốt loại cáp chôn 4, 8, 12, 24 sợi … Cùng với các ngành Bưu chính - Viễn thông, Quân đội, Công an, ngành Điện đã và đang ứng dụng kỹ thuật thông tin quang để phục vụ Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá đất nước. Quang hóa mạng truyền dẫn là một trong những mục tiêu mang tính chiến lược nhằm phát triển mạng viễn thông quốc gia nói chung và mạng viễn thông ngành Điện lực nói riêng. Hợp tác, phối hợp với các đối tác như VNPT, Viettel, công an VÍ DỤ: Dịch vụ Cáp quang FTTH VNPT FTTH (Fiber-To-The-Home) là mạng viễn thông băng thông rộng bằng cáp quang được nối đến tận nhà để cung cấp các dịch vụ tốc độ cao như điện thoại, Internet tốc độ cao và TV. Bằng cách triển khai cáp quang đến tận nhà khách hàng, tốc độ mạng sẽ nhờ vậy mà tăng lên gấp bội phần, từ 1Gbit/s trên cả hai kênh lên và xuống. Về mặt kỹ thuật. Dung VP So sánh tính ưu nhược của cáp quang với cáp đồng Yếu tố so sánh Cáp Đồng Cáp Quang Môi trường truyền tín hiệu Cáp đồng, tín hiệu điện Cáp Quang, tính hiệu ánh sáng Tốc độ truyền dẫn Không cân bằng (Bất đối xứng, Download > Upload). Tối đa 20 Mbps Cho phép cân bằng (Đối xứng, Download = Upload). Công nghệ cho phép tối đa là 10 Gbps. Hiện tại các nhà mạng cung cấp tối đa là 1 Gbps (tương đương 1, 000 Mbps) . Tốc độ cam kết ra Quốc tế 128Kbps >= 768Kbps Bảo mật Thấp , do là cáp đồng tín hiệu điện nên có thể bị đánh cắp tín hiệu trên đường dây. Mặt khác có thể truyền dẫn sét, dễ ảnh hưởng đến máy chủ và hệ thống dữ liệu. Cao . Cáp được chế tạo là lõi thuỷ tinh, tín hiệu truyền là ánh sang nên hầu như không thể bị đánh cắp tín hiệu trên đường dây. Không dẫn sét nên có thể đảm bảo an toàn cho dữ liệu cao. Dung VP [...]... đường kính nhỏ hơn cáp đồng • Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp của bạn • Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong cáp đồng • Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với... Radiasion) Để xây dựng thành công các hệ thống thông tin quang Các nguồn phát quangcần có các tính chất vật lý sau: Phù hợp với kích thước các sợi quang Phóng đủ công suất quang vào sợi để khắc phục suy hao cho phép tín hiệucó thể được phát hiện ở đầu thu Phát ra ánh sáng ở các bước sóng làm tối thiểu hóa suy hao và tán xạ Cácnguồn quang nên có một bề rộng phổ nhỏ để giảm thiểu tán xạ Duy trì sự vận hành ổn... thiếu được trong hệ thống thông tin quang Nguồn quang Laser có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện đầu vào thành tín hiệu quang tương ứng và phát tín hiệu này vào trong sợi quang để thực hiện truyền dẫn thông tin 2.1 Cấu tạo của Laser Laser bao gồm 3 bộ phận chính là lớp tích cực, hốc cộng hưởng và nguồn bơm Dung VP + Lớp tích cực: Là một môi trường hoạt chất có khả năng khuếch đại ánh sáng khi đi qua nó,... cao hơn so với cáp đồng Dung VP Chương II Phân loại,cấu tạo,nguyên lý hoạt động,ứng dụng của Led và Laser Dung VP I Nguồn phát quang • • • • • • • 1 Bộ phát quang có nhiệm vụ chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu quang Ánh sáng phát ra từ các nguồn này được ghép vào sợi quang để truyền đi Có hai loại linh kiện dùng làm nguồn phát quang hiện nay là: Diode phát quang hay LED (Light Emitting Diode) LASER... phân cực do đó ánh sáng tạo ra có tính kết hợp + Hiện tượng cộng hưởng của sóng ánh sáng khi lan truyền trong Laser Trong hốc cộng hưởng của sóng ánh sáng được khuếch đại lên, quá trình này chỉ có nhứng sóng ánh sáng có tần số thỏa mãn điều kiện về pha thì mới được khuếch đại lên và lan truyền đi Dung VP Chương III Phân tích linh kiện quang cụ thể,tính ứng dụng của nó (Linh kiện thu quang APD 1150)... trường thay đổi Cho phép điều chế trực tiếp công suất quang ngõ ra ĐIODE LED LED (Light Emitted Diode) là một loại nguồn phát quang phù hợp cho các hệ thốn thông tin quang có tốc độ bít không quá 200Mb/s sử dụng sợi dẫn quang đa mode Tuy nhiên hiện nay trong phòng thí nghiệm người ta có thê sử dụng cả ở tôc độ bít tới 556 Mb/s do có sự cải tiến công nghệ cao Dung VP 1.1 Cấu trúc LED phát xạ mặt Hình 2.1... LED Thường thì ánh sáng phát xạ của LED là ánh sáng không kết hợp và là ánh sáng tự phát Do đó công suất phát xạ của LED thấp, độ rộng phố rộng và hiệu ứng lưọng tử thấp Nó thường chỉ được áp dụng cho các mạng có khoảng cách ngằn như mạng LAN Tuy nhiên đo công suất đầu ra của nó ít phụ thuộc vào nhiệt độ và có chế tạo đơn giản, độ ổn định cao, LED vần được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền tốc... cấu trúc nhiều lớp và vạch tiếp úc P có kích thước nhỏ, Vùng phát sáng của LED Burrus tương đố hẹp • Ngoài ra trên bề mặt của LED có khoét một lỗ để đưa sợi quang vào gần vùng phát sáng • Bước sóng của LEd Burrus dùng bán dẫn AlGaAs/ GaAs trong khoảng từ 800850nm Nếu dùng bán dẫn InGaAsP/InP thì bước sings phát ra dài hơn 2 LASER Nguồn quang Laser (Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation)... hiệu tốt hơn • Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng • Không cháy - Vì không có điện xuyên qua Cáp quang, vì vậy không có nguy cơ hỏa hạn xảy ra • Tín hiệu số - Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng trong mạng máy tính Dung VP 6 -Nhược... số phản xạ thấp hơn và làm nhiệm vụ phản xạ ánh sáng và cho một phần ánh sáng truyền qua nó, giữa hai gương là lớp tích cực + Nguồn bơm : Là một bộ phận để cung cấp năng lượng để tạo ra sự nghịch đảo nồng độ tích lũy trong hai mức năng lượng nào đó của lớp tích cực và duy trì sự hoạt động của Laser 2.2 Nguyên Lý hoạt động của Laser Laser khuếch đại ánh sáng nhờ bức xạ kích thích Hoạt động của Laser . ĐỒ ÁN HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GV HƯỚNG DẪN: SV THỰC HIỆN : LÊ TRỌNG DŨNG Dung VP CHƯƠNG I SO SÁNH ƯU,NHƯỢC ĐIỂM CÁP QUANG VÀ CÁP ĐỒNG, NÊU ỨNG DỤNG THỰC TIỄN I – CÁP QUANG 1- Cấu tạo Cáp quang. Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang. Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data. Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền. kỹ thuật. Dung VP So sánh tính ưu nhược của cáp quang với cáp đồng Yếu tố so sánh Cáp Đồng Cáp Quang Môi trường truyền tín hiệu Cáp đồng, tín hiệu điện Cáp Quang, tính hiệu ánh sáng Tốc độ truyền