Đang tải... (xem toàn văn)
Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang
KỸ THUẬT THÔNG TIN SỢI QUANG Chuyên đề: Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang và khảo sát các dạng điều chế tín hiệu quang bằng phần mềm mô phỏng Optisystem Sinh viên thực hiện: Nhóm 5- Lớp D08VT4 1. 2. !"# $" 3. %&" 4. '(") 5. '" Giảng viên hướng dẫn*"+,-./$ MỤC LỤC Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang 01*"23456789:;(7<<<<<<<,= 1. 4567<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<= 1.1. 634567<<<<<<<<<<<<<<<<,,= 1.2. -);>4567<<<<<<<<<<<<<<<<<,= 1.2.1./$8.?(4567<<<<<<<<<<<<<<= 1.2.2 );>4567<<<<<<<<<<<<<<<@ 1.3. AB4567<<<<<<<<<<<<<<<<<C 1.4. DE5(.7F+G;3B567<<<<<H 2. 456789:;I:5<<<<<<<<<<<<<<J 2.1. 63456789:;I:5<<<<<<<J 2.2. KB56+LMN%OP<<<<<<<<<<<<<<<<<,,,J 2.3. KB56+LMN%P<<<<<<<<<<<<<<<<<<,,J 2.4. QG83R456789:;I:5<<<<<<S 3. 456789:<<<<<<<<<<<<<<,,@ 3.1. /$8.?(456<<<<<<<<<<<<<,,@ 3.2. Q83R?T89:+F?T89:;I :5<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<,U 3.3. AB6489:+LMN<<<<<<<,,U 3.3.1. KVWXMX;KM;YKWKZ<<<<<<<<<<<<<<,,C 3.3.2. OX;+;5KM;YO1Z<<<<<<<<<<<<<<,,H 0*+66MB89:7[5039335\ ]5++X3<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<,,,J 1. 4567Y]5;+3X;+Z<<<<<<<<<<<<<<<J 2. 456789:+LMN%OP(%OP3M;X+5+XZ<<<^S 3. 456789:+LMN%P(/X3M;+X;3M ;X+5+XZ<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<^^ P3N2_<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<,,,^C "`:a<<<<<<<<<<<<<<<<<<,<<<<<<<^b "3?<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<,,,= PHẦN A*TÌM HIỂU BỘ PHÁT QUANG ĐIỂU CHẾ TRONG HỆ THỐNG QUANG c3UV%F5PSb"@ X^ Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang 1. BỘ PHÁT TÍN HIỆU QUANG 1.1. Khái niệm bộ phát tín hiệu quang 456734;6507;)R (+G7,4567cde8f 80gMB87$dE5 ;+G8;9Mh, 1.2. Cấu trúc bộ phát tín hiệu quang 1.2.1.Sơ đồ khối bộ phát tín hiệu quang Hình 1.1. Cấu trúc bộ phát quang c3UV%F5PSb"@ X= 489 ? " 8 "7 80; Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 1.2. Sơ đồ khối bộ phát quang 1.2.2.Cấu trúc bộ phát tín hiệu quang /$8.?(4567828GM2,^,"X8ci 344567.3*34.7i489:i4E5 7i3B89?+),")650;j8G8cc 45672,=, Hình 1.3. Bộ phát quang .7R4567k34+X;6Mhl 348(567, "78GB;k89:+c3B7,-c5$ d89:7i8c89:;I:589:,"!4 j0(35$56589:8G+LMN,m9:;I :5I8$[6684;I:5Mn5AIR+X; j7$ c3UV%F5PSb"@ X@ 4E5 7 489 : . 7 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang 45679$34$5E55;7 3l5oFR+G7+c+)E5+6), -+)E57343+(:?:7;,-+)E5 7F+_>5e?6`6;B3l5p4?:8B,"j 6d5:BFB84FR+),-+)R 7k8GMX8$#M3F3q8G3d 3?, i3q$8$FSM3iq$8$FV=SM3, -+)E57k?6\YrVSM3Z8(F8(567 8(F+X;6Mh2jFsSM3,m(567t#FBg? e89:i2:0:(+G7+LMN%+X;6Mh 3.7,DFB9(84B64567kMeI R63B8L?865d8Gd?5M+X;,F:?: 5!G5i45678&5E589:g(84jF@SD5+, P`u.56j8G8456778$ #:8fM`kv?Y?Z,"B8AM`8G:8f9 MB5!G5)53B?89?Mn5AI%+X;, ";;kG5f764567+LMN%XMt.36 502,^,"j:056$I23B ::+_8$$9, m$#:8fM`YPX;+wZ.343& 8k;9i4:8f++V(:54+LMB,-de R4:8fM`:8f8x++9MB3& MNyWMB(:5+LMB)53B?, c3UV%F5PSb"@ XU Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 1.4. Sơ đồ khối đơn vị biến đổi dữ liệu 1.3. Phân loại bộ phát tín hiệu quang 89:7XM`c8GI k89:;I:589:,P8cc4567i 8c456789:;I:5+LMN%OPl%P4567 89:+LMN%P!F489:, m9:;I:58GI[689:M`;I:5 jMn.7k:.7+_56vB6+6X M`, Hình 1.5. Sơ đồ khối bộ phát quang điều chế trực tiếp ";;kG589:2.756jN6+6i 8G89:k344?:[3j, c3UV%F5PSb"@ XC SSSS< * S*zz %5 %+X; KM;/ YXX;Z SSSS< * S*zz %+X; KM; % 5 KM;/ YXX;Z Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 1.6. Sơ đồ khối bộ phát quang điều chế ngoài 1.4. Ghép nối nguồn quang với sợi trong mạch phát tín hiệu quang -+)8GE5+GF2?e;9Mh v,"jix+G;)\jE5(.+G5c6 5$5658>5?eE5(8G($,m;68G G5vB6+6B39E5(`.+G7c +LMNc+(:+)[:+)Rx+G,K46?6i80 x+G7c8G334)?.8F6+6 x+Gl+LMN34)?.;jB83E5(. +G7,2,H334+(6dE5(.7+G %OP,m(F+X;iM.+6{5jc+LMN)? 8E56+62+LMN.)?k, Hình 1.7. Một số cách ghép nối giữa nguồn và sợi quang cho LED ,m(F%P*/LMN)?*s@SVJS| c3UV%F5PSb"@ XH Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 1.8. Ghép nối LD vào sợi sử dụng vi thấu kính 2. BỘ PHÁT TÍN HIỆU QUANG ĐIỀU CHẾ TRỰC TIẾP 2.1. Khái niệm bộ phát tín hiệu quang điều chế trực tiếp ";(+G7i4567I56 73u$568:$,m89:7B4 565c3B89:k84,"!?$I +(i3B5689:k845c`8l83?6) 8#, 2.2. Mạch phát sử dụng LED 2.2.1.Đối với tín hiệu tương tự c3UV%F5PSb"@ Xb Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 2.1. Mạch kích thích sử dụng LED cho tín hiệu tương tự m(F$Ii3B5689:k84k+LMN ;++;}I,%OP?:(FIc5lI56734 8;gB:Mn,"889:8G8I(R ;++;, D:iMn89:cMB* "X+$8.3B2^,iMn7I(cMB ";8c,8ci865;j%OPcMB* +)78G;j%OP+_ F84+A89:7 2.2.2.Đối với tín hiệu số m(F3B?+LMN%OP+(?0+L MN68;g85AI;++;}I,2+(i(84 +kv8fj0+LMNj3N-8e(8489 : c3UV%F5PSb"@ XJ + y y ^ y M % O P Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 2.2.Mạch kích thích sử dụng LED cho tín hiệu số 2.3. Mạch phát sử dụng LD 6F%OPi63B?%P5+LMN3Bn89 ?f8#+)M+X;;)BF+I8f84,84 ei2+)567R+X;3, c3UV%F5PSb"@ XS Pn [...]... năng hệ thống Trong bài học này, chúng tôi đã cho thấy sự phụ thuộc của hiệu suất của hệ thống tốc độ cao trên các tần số điều chế và thiên vị laser tức thời Nhóm 5- Lớp D08VT4 Page 24 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang DANH MỤC HÌNH VẼ Phần A: Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 1.1 Cấu trúc bộ phát quang Hình 1.2 Sơ đồ khối bộ phát quang Hình 1.3 Bộ phát quang. .. D08VT4 Page 11 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 2.5 Mạch kích thích Hình 2.6 Mạch điều chế tín hiệu Nhóm 5- Lớp D08VT4 Page 12 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hoạt động của mạch phát quang điều biến cường độ có thể được phân tích dựa trên hoạt động của mạch điều khiển và mạch điều chế tín hiệu Mạch kích thích có chức năng biến đổi nguồn điện áp từ bộ biến đổi... Theo đó điều chế tín hiệu quang không thực hiện bên trong laser mà được thực hiện bởi một linh Nhóm 5- Lớp D08VT4 Page 14 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang kiện quang bên ngoài gọi là bộ điều chế ngoài (external modulator) Ánh sáng do laser phát ra dưới dạng sóng liên tục CW 3.2 Ưu điểm của điều chế tín hiệu ngoài so với điều chế tín hiệu trực tiếp Với cấu trúc của bộ điều chế ngoài,.. .Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Mạch điều khiển dòng kích thích PD LD TTEC Sợi quang Mạch điều khiển dòng bơm TEC Module LD Hình 2.3 Mô-đun laser có hệ thống ổn định nhiệt Một mạch phát quang điều biến cường độ được biểu diễn như hình 2.4 Mạch phát quang này là sự kết hợp của mạch điều khiển ở hình 2.5 và mạch điều chế tín hiệu ở hình 2.6 Hình 2.4 Mạch phát quang sử dụng... việc chế tạo các mạch phát quang điều chế trực tiếp hoạt động ổn định khi điều chế tốc độ cao với dòng điện kích thích lớn ( >100mA) trở nên phức tạp và khó khăn hơn nhiều Những hạn chế trên có thể khắc phục được khi sử dụng kỹ thuật điều chế ngoài 3 BỘ PHÁT TÍN HIỆU QUANG ĐIỀU CHẾ NGOÀI 3.1 Sơ đồi khối bộ phát tín hiệu quang điều chế ngoài Hình 3.1.Sơ đồ khối bộ điều chế ngoài Sơ đồ khối bộ điều chế. .. Lớp D08VT4 Page 13 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Trong kiểu điều chế trực tiếp, tín hiệu điều chế được thực hiện bằng cách thay đổi dòng điện kích thích chạy qua laser Kiểu điều chế này được gọi là điều chế nội hay điều chế trực tiếp Ưu điểm của kiểu điều chế này là đơn giản Tuy nhiên, hạn chế của kỹ thuật điều chế này là: • Băng thông điều chế này bị giới hạn bởi tần số dao động... điều chế tín hiệu Hình 3.1.Sơ đồ khối bộ điều chế ngoài Hình 3.2 Nguyên lý hoạt động của bộ điều chế ngoài MZM a)Không có điện áp phân cực b) Có điện áp phân cực Nhóm 5- Lớp D08VT4 Page 25 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Phần B: Khảo sát các dạng điều chế tín hiệu quang bằng phần mềm mô phỏng Optisystem Hình 1 thành phần bộ phát Hình 2 đơn vị công suất laser Hình 3: Hiệu năng hệ. .. áp điều chế, có thể thay đổi các đặc tính của ống dẫn sóng So với MZM, EA có những ưu điểm sau: • • Điện áp điều chế, khoảng 2V, nhỏ hơn so với MZM (lên đến 10V) Có thể tích hợp với laser DFB tạo thành các bộ phát quang có dạng chip Với những ưu điểm trên, EA được sử dụng trong các hệ thống WDM Nhóm 5- Lớp D08VT4 Page 17 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang PHẦN B: KHẢO SÁT CÁC DẠNG ĐIỀU... biện pháp thực hiên của hệ thống. Kết quả thu được cho 100Mb/s và 300Mb/s truyền được thể hiện ở Hình 2 Hình 3: Hiệu năng hệ thống với tốc độ bit tăng Nhóm 5- Lớp D08VT4 Page 20 Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Rõ ràng hiệu suất của hệ thống kỹ thuật số giảm đi đáng kể sau khi tăng tỷ lệ bit trên bằng thông Led3-db quang học điều chế Ảnh hưởng của phản ứng điều chế của Led có thể được... ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU QUANG BẰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG OPTISYSTEM 1 Bộ phát quang (Optical transmitters) Vai trò của các máy phát quang là: • chuyển đổi tín hiệu điện thành dạng quang học, và • khởi động các tín hiệu quang học kết quả vào sợi quang học Các máy phát quang bao gồm các thành phần sau: • Nguồn quang • máy phát xung điện • Bộ điều chế quang (xem hình 1) Hình 1 thành phần bộ phát Công suất ghép quang . 456789:+LMN%P(/X3M;+X;3M ;X+5+XZ<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<^^ P3N2_<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<,,,^C "`:a<<<<<<<<<<<<<<<<<<,<<<<<<<^b "3?<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<,,,= PHẦN A*TÌM HIỂU BỘ PHÁT QUANG ĐIỂU CHẾ TRONG HỆ THỐNG QUANG c3UV%F5PSb"@ X^ Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang 1. BỘ PHÁT TÍN HIỆU QUANG 1.1. Khái niệm bộ phát. KM; % 5 KM;/ YXX;Z Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang Hình 1.6. Sơ đồ khối bộ phát quang điều chế ngoài 1.4. Ghép nối nguồn quang với sợi trong mạch phát tín hiệu quang -+)8GE5+GF2?e;9Mh v,"jix+G;)jE5(.+G5c6 5$5658>5?eE5(8G($,m;68G G5vB6+6B39E5(`.+G7c +LMNc+(:+)[:+)Rx+G,K46?6i80 x+G7c8G334)?.8F6+6 x+Gl+LMN34)?.;jB83E5(. +G7,2,H334+(6dE5(.7+G %OP,m(F+X;iM.+6{5jc+LMN)? 8E56+62+LMN.)?k, Hình. F`83;jiO18G+LMN;6(qPK, c3UV%F5PSb"@ XH Tìm hiểu bộ phát quang điều chế trong hệ thống quang PHẦN B: KHẢO SÁT CÁC DẠNG ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU QUANG BẰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG OPTISYSTEM 1. Bộ phát quang (Optical transmitters) ;nR636567*