Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang và ứng dụng trong thông tin quang

Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang và ứng dụng trong thông tin quang

Mục lục Phân loại theo vật liệu điện môi 11 Sợi quang thạch anh 11 Sợi quang đơn mode 11 Sợi quang chiết suất bậc 11 Bộ lọc dùng buồng cộng hưởng Fabry-Perot 22 Bộ lọc màng mỏng điện môi 23 Bộ lọc dùng cách tử nhiễu xạ 24 2.2.4. Bộ chuyển đổi bước sóng quang 26 Chuyển đổi bước sóng bằng phương pháp biến đổi quang-điện 27 Chuyển đổi bước sóng bằng cổng quang (Optical gating) 27 - Chuyển đổi bước sóng sử dụng phương pháp trộn sóng 29 2.2.6. Bộ khuyếch đại quang bán dẫn ( SOA - Semiconductor Optical Amplifier ) 31 2.2.7. Bộ định tuyến bước sóng AWGM 32 2.2.8. Hệ thống cơ quang ( MEMS - Micro Electro Mechanical Systems ). 33 Ngoài hai kiến trúc trên, các hệ thống cơ quang còn có kiến trúc 3-D MEMS. Kiến trúc này được phát triển để ứng dụng trong các hệ thống chuyển mạch có dung lượng lớn (N lớn) 34 Kết cấu OXC như hình 3.3 sử dụng các bộ phối ghép hình sao và các bộ lọc có điều chỉnh để hoàn thành chức năng phân tách dữ liệu WDM về không gian và đưa tới các bộ chuyển mạch quang phân chia theo không gian. Sau khi hoàn thành việc chuyển mạch theo không gian, chúng sẽ được đưa tới các bộ phối ghép hình sao để ghép lại thành các tín hiệu WDM tại đầu ra 58 Trong kết cấu OXC này, gồm có M bộ chuyển mạch phân chia theo không gian (NxN) và MNi bộ lọc có điều chỉnh. Do đó kết cấu này cũng có MN2 điểm đấu chéo. Tương tự như kết cấu OXC ở mục 3.2.1, kết cấu này cũng có tính môđun bước sóng và không có tính mođun đường kết nối 58 3.3.MẠNG QUANG ĐỊNH TUYẾN THEO BƯỚC SÓNG (WAVELENGTH ROUTING NETWORK) 62 3.4.2. Dự án WASPNET 65 1 LỜI MỞ ĐẦU Thế kỷ 21 là thế kỷ của công nghệ thông tin. Sự bùng nổ của các loại hình dịch vụ thông tin, đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của Internet và World Wide Web làm gia tăng không ngừng về dung lượng mạng. Điều này đòi hỏi phải xây dựng và phát triển các mạng quang mới dung lượng cao. Quy mô của hệ thống chuyển mạch trong mạng thông tin càng ngày càng lớn, tốc độ vận hành cũng càng ngày càng cao. Trong tương lai, hệ thống chuyển mạch sẽ cần phải xử lý lượng thông tin lớn có thể từ vài trăm lên đến hàng nghìn Tbit/s. Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang và ứng dụng của chuyển mạch quang trong hệ thống thông tin quang là một giải pháp hoàn hảo cho phép tận dụng hữu hiệu băng thông rộng lớn của sợi quang, nâng cao rõ rệt dung lượng truyền dẫn đồng thời hạ giá thành sản phẩm. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này em đã nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang và ứng dụng trong thông tin quang ”. Cấu trúc của đồ án bao gồm ba chương : • CHƯƠNG I: Lý thuyết chung về hệ thống thông tin quang. • CHƯƠNG II: Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang trong mạng thông tin quang. • CHƯƠNG III: Ứng dụng các bộ chuyển mạch quang trong mạng thông tin quang. Do thời gian thực hiện và kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận được những góp ý của các thầy và các bạn để có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình về chuyên nghành mình đã được đào tạo. Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong khoa, đặc biệt là thầy giáo Ths Nguyễn Đình Thạch đã tận tình hướng dẫn em để em có thể hoàn thành đề tài đúng thời gian qui định. 2 CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ THÔNG TIN QUANG 1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN QUANG Trải qua một thời gian dài kể từ khi con người sử dụng ánh sáng để làm phương tiện thông tin thông qua khả năng nhận biết của con người qua đôi mắt đến nay lịch sử phát triển của thông tin quang đã trải qua những bước phát triển và hoàn thiện đươc ghi nhận bằng những mốc chính sau : 1790: CLAUDE CHAPE (kỹ sư người Pháp), đã xây dựng một hệ thống điện báo quang (Opical Telegrap). Hệ thống này gồm một chuỗi các tháp với các đèn báo di động trên đó. Thời ấy tin tức được truyền bằng hệ thống này vượt chặng đường 200 km trong 15 phút. 1870: JOHN TYNDALL (nhà vật lý người Anh), đã chứng tỏ rằng ánh sáng có thể truyền qua một vòi uốn cong. Thí nghiệm của ông đã sử dụng nguyên lý phản xạ toàn phần điều mà hiện nay thông tin quang vẫn còn sử dụng. 1880: ALEXANDER GRAHAM BELL (người Mỹ), giới thiệu hệ thống photophone, qua đó tiếng nói có thể truyền đi bằng ánh sáng trong môi trường không khí mà không cần dây. Tuy nhiên hệ thống này chưa được áp dụng trong thực tế vì có quá nhiều nguồn nhiễu làm ảnh hưởng tới chất lượng đường truyền. 1934: NORMAN R.FRENCH (kỹ sư người Mỹ), nhận đuợc bằng sáng chế về hệ thống thông tin quang. Phương tiện truyền dẫn của ống là các thanh thủy tinh. 1958: ARTHUR SCHAWLOW & CHARLES H.TOWNES, xây dựng và phát triển Laser. 1960: Laser bán dẫn và photodiode được thừa nhận. Vấn đề còn lại là tìm môi trường truyền dẫn quang thích hợp. 1970: Hãng Corning Glass Works chế tạo thành công sợi quang SI có suy hao nhỏ hơn 20dB/km ở bước sóng 633nm. 1972: Loại sợi GI được chế tạo với độ suy hao 4dB/km. 3 1983: Sợi đơn mode được sử dụng rộng rãi. Độ suy hao của loại sợi này chỉ còn khoảng 0.2dB/km. Dựa trên các công nghệ sợi quang và Laser bán dẫn giờ đây đã có thể gửi một khối lượng lớn các tín hiệu âm thanh, dữ liệu đến các địa điểm cách xa hàng trăm km bằng một sợi quang có độ dày như một sợi tóc, không cần bộ tái tạo. Hiện nay các hoạt động nghiên cứu đang hướng tới lĩnh vực photon học là một lĩnh vực tối quan trọng trong hệ thống thông tin quang, có khả năng phát hiện, xử lý, trao đổi và truyền dẫn thông tin bằng phương tiện ánh sáng. Photon học có khả năng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện tử và viễn thông. 1.2. CÁC ĐẶC TÍNH VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA THÔNG TIN QUANG 1.2.1. Các đặc tính của thông tin quang. Trong thông tin quang, các ưu điểm sau được sử dụng một cách có hiệu quả. Trước hết, vì có băng thông rộng lớn nên có thể truyền một khối lượng lớn thông tin như các tín hiệu âm thanh, dữ liệu và các tín hiệu hỗn hợp nhờ một hệ thống có cự ly đến hàng trăm Ghz tương ứng bằng cách sử dụng sợi quang. Một khối lượng lớn các tín hiệu âm thanh và hình ảnh có thể được truyền đến những địa chỉ cách xa hàng trăm km mà không cần đến các bộ tái tạo. Thứ hai, sợi quang nhỏ và nhẹ và không có xuyên âm. Do vậy, chúng có thể được lắp đặt dễ dàng ở các thành phố, tàu thuỷ, máy bay và các toà nhà cao tầng mà không cần phải lắp thêm các đường ống và ống cáp. Thứ ba, vì sợi quang được chế tạo từ các chất điện môi phi dẫn nên chúng không chịu ảnh hưởng bởi vì nhiễu của sóng điện từ và các xung điện từ. Vì vậy, chúng có thể sử dụng để truyền dẫn mà không có tiếng ồn. Điều đó có nghĩa là nó có thể lắp đặt cùng với cáp điện lực và có thể sử dụng trong môi trường phản ứng hạt nhân. Thứ tư, do nguyên liệu chủ yếu để sản xuất sợi quang là thạch anh và chất dẻo là vật liệu rất sẵn có và rẻ nên rất kinh tế. Giá thành của sợi quang sẽ giảm nhanh một khi công nghệ mới được đưa ra. Do đặc trưng là hệ số suy hao thấp, giá thành lắp đặt ban đầu cũng như giá thành bảo dưỡng và sửa chữa thấp vì chúng cần ít bộ tái tạo. Ngoài những ưu điểm trên, sợi quang có độ an toàn, bảo mật cao, tuổi thọ dài và có khả năng đề kháng môi trường lớn. Nó cũng dễ bảo dưỡng, sửa chữa và có độ 4 tin cậy cao. Hơn nữa, nó không bị rò rỉ tín hiệu để kéo dài khi cần và có thể chế tạo với giá thành thấp. 1.2.2. Ưu điểm. So với sợi dây kim loại thì sợi quang có nhiều ưu điểm, đáng chú ý là: - Suy hao thấp: cho phép kéo dài khoảng cách tiếp vận và do đó giảm được số trạm tiếp vận. - Dải thông rất rộng: có thể thiết lập hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao. - Trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ do đó dễ lắp đặt và chiếm ít chỗ. - Hoàn toàn cách điện : không chịu ảnh hưởng của sấm sét. - Không bị can nhiễu bởi trường điện từ : vẫn hoạt động được trong vùng có nhiễu điện từ mạnh. - Xuyên âm giữa các sợi quang không đáng kể. - Vật liệu có nhiều trong tự nhiên. - Ngoài những ưu điểm nói trên, sợi quang có độ an toàn, bảo mật cao, tuổi thọ dài và có khả năng đề kháng môi trường lớn. Nó cũng dễ bảo dưỡng và sửa chữa, có độ tin cậy cao. Hơn nữa nó không bị rò rỉ tín hiệu và dễ kéo dài khi cần, có thể chế tạo với giá thành thấp. Nói chung hệ thống thông tin quang kinh tế hơn nhiều so với sợi kim loại cùng trọng lượng và cùng cự ly. 1.2.3. Nhược điểm. - Khó đấu nối. - Cần có các đường dây cấp nguồn cho tiếp phát. 1.3. SỢI QUANG 1.3.1. Cấu trúc sợi quang. Sợi quang là “sợi mảnh dẫn ánh sáng “ gồm hai chất điện môi trong suốt khác nhau, một phần cho ánh sáng truyền qua là lõi sợi, phần còn lại là lớp vỏ bao quanh lõi. Sợi quang có cấu trúc như là một ống dẫn sóng hoạt động ở dải tần số quang. Sự lan truyền của ánh sáng dọc theo sợi được mô tả dưới dạng các sóng điện từ truyền dẫn được gọi là các mode trong sợi. Ánh sáng truyền trong lõi được truyền dẫn theo hiện tượng phản xạ toàn phần. 5 Hình 1.1: Ánh sáng truyền dẫn bị giới hạn trong lõi sợi Vật liệu cấu tạo lõi sợi thường là thuỷ tinh, đường kính cỡ khoảng vài µm. Còn vỏ phản xạ có thể là thủy tinh hay chất dẻo trong suốt, đường kính vỏ vào khoảng 0,1mm. 1.3.2. Sự lan truyền ánh sáng trong sợi quang. Ánh sáng phát ra từ nguồn quang bị khuếch tán do nhiễu xạ. Muốn đưa ánh sáng vào lõi của sợi cần phải tập trung ánh sáng sẽ được đề cập ở phần tiếp theo. Tuy nhiên không phải tất cả ánh sáng được tập trung đều có thể đưa vào sợi mà chỉ một phần có góc tới nằm trong một giới hạn nhất định mới có thể đưa được vào lõi sợi quang. 6 Phản xạ toàn phần được lặp lại 7 Như trình bày trên hình 1.2, tại điểm đưa vào của sợi quang chia thành ba môi trường liền nhau co chiết suất khúc xạ khác nhau. Đó là môi trường không khí, lõi và vỏ của sợi quang. Cho các giá trị chiết suất này lần lượt bằng n 0 (= 1), n 1 và n 2 . Ta có thể áp dụng các định luật khúc xạ và phản xạ tại các biên tiếp giáp giữa không khí và lõi, giữa lõi và vỏ. Ở đây góc nhận lớn nhất max θ là góc mở đối với tia tới số 2 có góc tới bằng góc tới hạn như trên hình 1.2. Tại biên của không khí và lõi, lõi và vỏ, định luật Sell cho ta hai phương trinh như sau : sin θ max = n 1 sin c θ sin ( 90 0 - c θ ) = cos c θ = n 2 / n 1 Sử dụng n 1 = n 2 , góc mở lớn nhất được tính như sau : ( ) ∆=−= 2sin 1 2 2 2 1max nnn θ Trong đó θ 0 : góc tới hạn. ∆ = (n 1 - n 2 )/n 1 : độ lệch chiết suất tương đối. Do vậy, các tia có góc θ 0max vào nhỏ hơn góc θ 0 sẽ bị phản xạ toàn phần bên trong tại ranh giới giữa lõi và vỏ sợi quang. sin θ max khẩu độ số NA cho ta biết điều kiện ánh sáng vào sợi quang. Đây là thông số cơ bản tác động đến hiệu suất ghép nối giữa nguồn sáng và sợi quang. Nếu biết đường kính lõi và khẩu độ số NA của sợi quang thì xác định được lượng ánh sáng vào lõi sợi. Đường kính lõi sợi càng lớn và NA càng lớn sẽ cho hiệu suất ghép nối càng cao. 1.3.3. Sự suy giảm tín hiệu trong sợi quang. *Suy hao thấp thụ: ánh sáng lan truyền trong sợi quang bị hấp thụ do các vật liệu sợi và được biển đổi thành nhiệt gây nên suy hao quang mà không lọt ánh sáng ra ngoài. Có hai loại suy hao hấp thụ: + Suy hao do bản thân sợi quang: bản thân vật liệu thuỷ tinh có suy hao thấp thụ cực tím và suy hao hấp thụ hồng ngoại. Suy hao hấp thụ cực tím có đỉnh hấp thụ ở bước sóng khoảng 0,1µm, suy hao hấp thụ hồng ngoại ở khoảng bước sóng 10µm. Các loại này đạt giá trị bé nhất trong giải bước sóng từ 1,0µm÷ 1,6µm. 8 + Suy hao có tạp chất trong thuỷ tinh làm sợi quang: trong quá trình chế tạo, vật liệu có lẫn các ion tạp chất như là Cu, Fe làm cho chiết suất trong lõi không đồng đều khi các tia sáng đi qua. * Suy hao do tán xạ ánh sáng trong không gian (suy hao tán xạ Reyleigh): là hiện tượng ánh sáng có kích thước không quá lớn so với bước sóng ánh sáng. Nguyên nhân gây nên hiện tượng này là do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột khi làm lạnh, sợi quang thuỷ tinh sẽ tạo ra sự không đồng đều về mặt vật liệu tức là sự không đồng đều ở hệ số khúc xạ tạo nên vật liệu còn có quán tính ở nhiệt độ cao trong sợi quang. Là một trong những nguyên nhân suy hao riêng của sợi quang và là quá trình không thể tránh được. Độ lớn suy hao do tán xạ Rayleigh tỉ lệ nghịch với mũ bốn bước sóng. Bởi vậy khi ánh sáng lan truyền có bước sóng dài hơn thì suy hao trở nên nhỏ đi, tỉ lệ thuận với nhiệt độ nung nóng sợi khi kéo sợi, do vậy nếu giảm nhiệt độ khi kéo thì tán xạ Rayleigh sẽ trở nên nhỏ hơn. * Suy hao tán xạ do cấu trúc sợi quang không đồng nhất: tại bề mặt biên giữa lõi và vỏ sợi đôi chỗ có sự ghồ ghề, không nhăn, những chỗ gồ gề như vậy gây nên ánh sáng tán xạ và một vài chỗ còn phát ánh sáng đi ra ngoài. Những chỗ không làm bằng phẳng này gây nên suy hao quang, nó làm tăng suy hao quang vì có các phản xạ không bình thường đối với ánh sáng lan truyền. *Suy hao bức xạ gây nên do bị uốn cong: là các suy hao sinh ra khi sợi bị uốn cong. Nguyên nhân khi sợi quang bị uốn cong, các tia sáng có các góc tới vượt quá góc giới hạn bị phát xạ ra ngoài vỏ gây nên suy hao. *Suy hao vi cong: khi sợi quang chịu những lực nén không đồng nhất thì trục của sợi quang bị uốn cong đi một lượng nhỏ (vào khoảng vài µm) làm tăng suy hao sợi quang. Còn gọi là suy hao cong vi lượng. Vậy phải chú ý đến cấu trúc của sợi để bảo vệ sợi chống lại các áp lực bên ngoài. *Suy hao hàn nối: nếu lõi của 2 sợi không được gắn với nhau hoàn toàn và đồng nhất thì một phần của ánh sáng đi ra gây nên suy hao. Khe nhỏ tồn tại ở chỗ nối thì khe này tạo nên suy hao phản xạ. Nếu độ lớn của phản xạ này lớn thì gọi là phản xạ Fresnel. * Suy hao ghép nối sợi quang với các linh kiện thu phát quang xảy ra do sự khác nhau về đường kính lõi giữa các loại sợi, độ rộng chùm sáng. 9 1.3.4. Sự tán sắc ánh sáng trong sợi quang. * Tán sắc mode. Trong các sợi quang đa mode, tốc độ lan truyền ánh sáng của các mode là khác nhau. Khi một xung ánh sáng được đưa vào sợi quang đa mode thì xung tại đầu ra có độ rộng lớn hơn độ rộng xung đầu vào. Nguyên nhân là do xung ánh sáng vào mặc dù chỉ có bước sóng đơn nhưng lan truyền khác nhau. Hiện tượng này gọi là tán sắc mode, nó làm khoảng trống thời gian giữa các xung cạnh nhau trở nên ngắn hơn so với sợi nguyên bản của nó. Tán sắc mode chỉ phụ thuộc vào kích thước sợi đặc biệt là đường kính lõi của sợi. Trong các sợi quang đa mode, độ rộng băng truyền dẫn của nó bị giới hạn chủ yếu bằng tán sắc mode, các sợi đơn mode không có tán sắc mode. * Tán sắc bước sóng. Trong một môi trường đồng nhất, chiết suất khúc xạ của nó biến đổi theo bước sóng, kết quả là tốc độ truyền dẫn biến đổi cùng với bước sóng. Vì lí do này, ánh sáng có phân bố tốc độ lan truyền khác nhau vì sự khác nhau của các thành phần bước sóng ánh sáng (Bước sóng dài hơn, chiết suất khúc xạ đối với nó sẽ nhỏ đi, tốc độ lan truyền sẽ lớn hơn). Đây là một yếu tố giới hạn độ rộng băng truyền dẫn giống như tán xạ mode và yếu tố này được gọi là tán sắc vật liệu. Khi chiết suất khúc xạ giữa lõi và vỏ của sợi quang khác nhau thì hiện tượng phản xạ toàn phần tại bề mặt biên không hoàn toàn giống như trên bề mặt gương mà còn có thêm những phần thẩm thấu ánh sáng qua lớp vỏ. Ngoài ra, mức độ của sự thẩm thấu này biến đổi theo bước sóng làm độ dài của đường lan truyền thay đổi theo bước sóng. Hiện tượng này được gọi là tán xạ cấu trúc. Trong thông tin quang, tán sắc vật liệu và tán sắc cấu trúc được gọi chung là tán sắc bước sóng. Độ lớn của tán sắc được tóm tắt như sau: Tán sắc mode >Tán sắc vật liệu>Tán sắc cấu trúc Đối với sợi quang đa mode, độ rộng băng truyền bị giới hạn hầu như chỉ do nguyên nhân tán sắc mode, tán sắc bước sóng chỉ có một giá trị rất nhỏ. Nói cách khác, trong trường hợp sợi quang đơn mode thì tán sắc bước sóng lại là nguyên nhân chính gây nên hạn chế độ rộng băng của sợi. 10 [...]... Cáp đặt trong cống + Cáp thả dưới nước + Cáp treo ngoài trời + Cáp dùng trong nhà 16 CHƯƠNGII: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH QUANG TRONG THÔNG TIN QUANG Khái niệm, một chuyển mạch thực hiện chuyển lưu lượng từ một cổng lối vào hoặc kết nối lưu lượng trên một khối chuyển mạch tới một cổng lối ra Hệ thống chuyển mạch quang là một hệ thống chuyển mạch cho phép các tín hiệu bên trong các sợi cáp quang. .. hay các mạch quang tích hợp được chuyển mạch có lựa chọn từ một mạch này tới một mạch khác Tùy thuộc vào kỹ thuật chuyển mạch mà các thông tin được trao đổi dưới dạng thời gian thực (chuyển mạch kênh) Chuyển mạch kênh là một phương pháp thông tin sử dụng để thiết lập giữa 2 điểm Số liệu được truyền trên cùng một tuyến và thông tin truyền đi trong thời gian thực Khác với chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói... các tín hiệu đầu vào, ra trước và sau chuyển mạch Toàn bộ hoạt động của chúng được điều khiển và giám sát bởi khối điều khiển chuyển mạch 2.1.2 Phân loại chuyển mạch quang - Phân loại theo cấu trúc dẫn sóng: Chuyển mạch quang có thể phân chia thành hai loại: sử dụng ống dẫn sóng và chuyển mạch trong không gian tự do Chuyển mạch quang sử dụng ống dẫn sóng là chuyển mạch sử dụng các ống dẫn sóng nhằm duy... cực trong khi các vi gương khác được đặt ở trạng thái thụ động Ngoài hai kiến trúc trên, các hệ thống cơ quang còn có kiến trúc 3-D MEMS Kiến trúc này được phát triển để ứng dụng trong các hệ thống chuyển mạch có dung lượng lớn (N lớn) 2.3 CÁC BỘ CHUYỂN MẠCH QUANG 2.3.1 Bộ chuyển mạch quang phân chia theo không gian - Bộ chuyển mạch điện quang sử dụng bộ ghép định hướng Chuyển mạch điện quang 2x2 sử dụng. .. cho hệ thống thông tin quang Xét bộ chuyển mạch quang sử dụng tinh thể LiNbO3 cho các bước sóng 630, 670, 850 và 1300 nm trong hệ thống thông tin quang sợi dựa trên hiệu ứng phản xạ chùm tia Chuyển mạch này cần có các công tắc điện cực sao cho có thể làm thay đổi chiết suất của tinh thể theo điện trường Hiệu ứng thay đổi chiết suất của tinh thể theo tác động của điện trường ngoài thường áp dụng cho trường... hiện thành công tại nút trước đó Mỗi nút cần có các bộ đệm để tạm thời lưu các gói Mỗi nút trong chuyển mạch gói yêu cầu một hệ thống quản lý để thông báo điều kiện truyền thông tin tới nút lân cận trong trường hợp số liệu truyền bị lỗi 2.1 KHÁI QUÁT VỀ CÁC BỘ CHUYỂN MẠCH QUANG 2.1.1 Chức năng, nhiệm vụ: Các bộ chuyển mạch quang là một khối chức năng cơ bản của mạng thông tin quang hiện nay và tiến tới... độ chuyển mạch cỡ pico giây - Phân loại theo miền chuyển mạch: +Chuyển mạch quang phân chia theo không gian Không gian được phân chia thành các vùng khác nhau Tín hiệu truyền độc lập trong từng vùng không gian của mình Khi chuyển mạch, tín hiệu được chuyển từ vùng không gian này sang vùng không gian khác Chuyển mạch quang phân chia theo không gian là dạng chuyển mạch cơ bản và quan trọng nhất + Chuyển. .. chọn rất nhanh 2.2.4 Bộ chuyển đổi bước sóng quang Bộ chuyển đổi bước sóng chuyển dữ liệu trên một bước sóng ở đầu vào sang bước sóng khác ở đầu ra 26 Chuyển đổi bước sóng thông dụng hiện nay là sử dụng các linh kiện quang iện (optoelectronic), cổng quang (optical gating) và trộn sóng (wave mixing) Hiện nay chủ yếu dùng các bộ chuyển đổi bước sóng dùng linh kiện quang điện - Chuyển đổi bước sóng bằng... toàn quang, mà ở đó nó thực hiện việc đấu nối các tín hiệu quang ở đầu vào tới các đầu ra khác nhau Một bộ chuyển mạch quang cơ bản được xây dựng nên từ 3 thành phần cơ bản như hình vẽ 2.1 Giao tiếp đầu vào Giao tiếp đầu ra Chuyển mạch Điều khiển chuyển mạch Hình 2.1: Sơ đồ khối cơ bản của một bộ chuyển mạch quang 17 Các khối giao tiếp vào ra thực hiện việc biến đổi, đồng bộ các tín hiệu đầu vào, ra... chuyển mạch quang sử dụng tinh thể này có tốc độ chuyển mạch rất cao dựa trên hiệu ứng thay đổi chiết suất theo các hướng khác nhau của tinh thể khi có điện trường bên ngoài tác động lên tinh thể Hiệu ứng thay đổi chiết suất tinh thể bằng điện trường phụ thuộc vào hướng điện trường áp đặt so với hướng truyền của ánh sáng, trục tinh thể, tần số và cường độ của điện trường áp đặt Khi chiết suất của tinh . CHƯƠNG II: Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang trong mạng thông tin quang. • CHƯƠNG III: Ứng dụng các bộ chuyển mạch quang trong mạng thông tin quang. Do thời gian thực hiện và kiến thức. thống chuyển mạch sẽ cần phải xử lý lượng thông tin lớn có thể từ vài trăm lên đến hàng nghìn Tbit/s. Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang và ứng dụng của chuyển mạch quang trong hệ thống thông. đã nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch quang và ứng dụng trong thông tin quang ”. Cấu trúc của đồ án bao gồm ba chương : • CHƯƠNG I: Lý thuyết chung về hệ thống thông tin quang. •