LINH KIỆN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
Click to edit Master title style THUY T TRÌNH QUANG ĐI N TẾ Ệ Ử KH O SÁTẢ LINH KI N C A H TH NG THÔNG TIN QUANGỆ Ủ Ệ Ố GVHD:Th y giáo Hoàng Phú Anầ Các v n đ c b nấ ề ơ ả H th ng truy n d n quang ệ ố ề ẫ Khái ni m v k thu t ghép kênh phân chia theo b c ệ ề ỹ ậ ướ sóng -WDM B l c quang màng m ngộ ọ ỏ Nguyên lý ghép kênh theo b c sóng quang (WDM)ướ B ghép/tách tín hi u (Coupler)ộ ệ B isolator/circulatorộ B l c quangộ ọ B ghép/tách kênh b c sóngộ ướ B chuy n m ch quangộ ể ạ B chuy n đ i b c sóngộ ể ổ ướ H th ng truy n d n quangệ ố ề ẫ S đ kh i c a các h th ng thông tinơ ồ ố ủ ệ ố H th ng truy n d n quangệ ố ề ẫ 1. Nhi m v và ch c năng c b n c a các kh iệ ụ ứ ơ ả ủ ố . Ngu n tín hi u: là các d ng thông tin thông th ng nh ti ng nói, ồ ệ ạ ườ ư ế hình nh, s li u, văn b n ả ố ệ ả . M ch đi n t : có nhi m v x lý ngu n thông tin đ t o ra các tín ạ ệ ử ệ ụ ử ồ ể ạ hi u đi n d i d ng analog ho c digitalệ ệ ướ ạ ặ . Kh i E/O: là m ch bi n đ i đi n - quang có nhi m v đi u bi n tín ố ạ ế ổ ệ ệ ụ ề ế hi u đi n thành c ng đ b c x ánh sáng đ phát đi (bi n đ i tín ệ ệ ườ ộ ứ ạ ể ế ổ hi u đi n thành tín hi u quang).ệ ệ ệ . S i quang có nhi m v truy n d n tín hi u quang t n i phát đ n ợ ệ ụ ề ẫ ệ ừ ơ ế n i thuơ . Kh i O/E : m ch bi n đ i quang - đi n còn g i là b thu quang có ố ạ ế ổ ệ ọ ộ nhi m v ti p nh n ánh sáng t s i quang đ a đ n và bi n đ i tr ệ ụ ế ậ ừ ợ ư ế ế ổ ở l i thành tín hi u đi n nh tín hi u đi n đã phát điạ ệ ệ ư ệ ệ . T i tin : Trong h th ng đi n thì t i tin là các sóng đi n t cao t n, ả ệ ố ệ ả ệ ừ ầ trong h th ng quang t i tin là ánh sáng và cũng là sóng đi n t ệ ố ả ệ ừ song có t n s r t cao ( 1014 ÷ 1015 Hz) do v y t i tin quang r t ầ ố ấ ậ ả ấ thu n l i cho t i các tín hi u băng r ngậ ợ ả ệ ộ Tr m l p quang đi n ạ ặ ệ (optoelectronic repeater) C u trúc c a m t tr m l p quang đi n (optoelectronic ấ ủ ộ ạ ặ ệ repeater) Tr m l p quang đi n ạ ặ ệ (optoelectronic repeater) Trong quá trình truy n thông tin suy hao c a s i quang là ề ủ ợ nguyên nhân gi i h n c ly truy n c a các h th ng ớ ạ ự ề ủ ệ ố thông tin quang. Đ i v i các h th ng truy n d n quang ố ớ ệ ố ề ẫ c ly dài, gi i h n v suy hao đ c kh c ph c b ng cách ự ớ ạ ề ượ ắ ụ ằ s d ng các tr m l p quang đi n (optoelectronic ử ụ ạ ặ ệ repeater) Quá trình khu ch đ i tín hi u quang đ c th c hi n qua ế ạ ệ ượ ự ệ nhi u b c. Đ u tiên, tín hi u quang s đ c bi n đ i ề ướ ầ ệ ẽ ượ ế ổ thành dòng đi n b i các b thu quang (optical receiver) ệ ở ộ s d ng linh ki n tách sóng quang nh PIN hay APDử ụ ệ ư Dòng quang đi n thu đ c s đ c tái t o l i d ng xung, ệ ượ ẽ ượ ạ ạ ạ đ nh th i và khu ch đ i b i các m ch ph c h i tín hi u ị ờ ế ạ ở ạ ụ ồ ệ và m ch khu ch đ i. ạ ế ạ Sau đó, tín hi u đi n s đ c bi n đ i thành tín hi u ệ ệ ẽ ượ ế ổ ệ quang thông qua các ngu n quang trong b phát quang ồ ộ (optical transmitter) và đ c truy n đi trong s i quang. ượ ề ợ Tr m l p quang đi n ạ ặ ệ (optoelectronic repeater) u đi m c a h th ng truy n d n quangƯ ể ủ ệ ố ề ẫ + S i quang nh , nh h n dây kim lo i, d u n cong, t n ít ợ ỏ ẹ ơ ạ ễ ố ố v t li u.ậ ệ + S i quang ch t o t thu tinh th ch anh không b nh ợ ế ạ ừ ỷ ạ ị ả h ng c a n c, axit, ki m nên không b ăn mòn. Đ ng ưở ủ ướ ề ị ồ th i, s i là ch t đi n môi nên cách đi n hoàn toàn, tín hi u ờ ợ ấ ệ ệ ệ truy n trong s i quang không b nh h ng c a nhi u bên ề ợ ị ả ưở ủ ễ ngoài t i và cũng không gây nhi u ra môi tr ng xung ớ ễ ườ quanh. + Đ m b o bí m t thông tin, không s b nghe tr m.ả ả ậ ợ ị ộ + Kh năng truy n đ c r t nhi u kênh trong m t s i ả ề ượ ấ ề ộ ợ quang có đ ng kính r t nh . Tiêu hao nh và không ph ườ ấ ỏ ỏ ụ thu c t n s nên cho phép truy n d n băng r ng và t c đ ộ ầ ố ề ẫ ộ ố ộ truy n l n h n nhi u so v i s i kim lo i.ề ớ ơ ề ớ ợ ạ + Giá thành r t r .ấ ẻ Khái ni m v k thu t ghép kênh phân ệ ề ỹ ậ chia theo b c sóng -WDMướ Khái ni m v k thu t thông tin quang WDMệ ề ỹ ậ B l c quang liên quan đ n k thu t ghép kênh phân chia ộ ọ ế ỹ ậ theo b c sóng -WDM. Vì m i m t ngu n sáng đ n s c có ướ ỗ ộ ồ ơ ắ đ r ng ph h p, nên trong truy n d n nó ch s d ng ộ ộ ổ ẹ ề ẫ ỉ ử ụ m t ph n r t nh băng truy n d n c a m t s i quang. ộ ầ ấ ỏ ề ẫ ủ ộ ợ Ghép kênh phân chia theo b c sóng s t o ra r t nhi u ướ ẽ ạ ấ ề kênh ph s d ng đ ng th i.ổ ử ụ ồ ờ M t cách lý t ng, s tăng đ t bi n dung l ng thông ộ ưở ự ộ ế ượ tin c a m t s i quang có th đ t đ c b ng vi c truy n ủ ộ ợ ể ạ ượ ằ ệ ề d n đ ng th i các tín hi u quang trên cùng m t s i ẫ ồ ờ ệ ộ ợ quang t nhi u ngu n ánh sáng khác nhau có các b c ừ ề ồ ướ sóng đ nh b c x đ t cách nhau m t cách chính xác. B i ỉ ứ ạ ặ ộ ở m i ngu n sáng ho t đ ng t i m t b c sóng đ nh khác ỗ ồ ạ ộ ạ ộ ướ ỉ nhau, tính toàn v n c a các tin t c đ c l p t m i ngu n ẹ ủ ứ ộ ậ ừ ỗ ồ đ c duy trì đ vi c chuy n đ i tu n t sang tín hi u ượ ể ệ ể ổ ầ ự ệ đi n đ u thu. Đây là c s c a ghép kênh phân chia ệ ở ầ ơ ở ủ theo b c sóng (WDM). ướ Khái ni m v k thu t ghép kênh phân ệ ề ỹ ậ chia theo b c sóng -WDMướ Hình 6.3. M t ngu n quang đ n s d ng m t ph n r t nh băng truy n d n c a ộ ồ ơ ử ụ ộ ầ ấ ỏ ề ẫ ủ ph có s n c a s i quang ghép kênh phân chia theo b c sóng (WDM) t o ra r t ổ ẵ ủ ợ ướ ạ ấ nhi u kênh ph s d ng đ ng th i.ề ổ ử ụ ồ ờ Khái ni m v k thu t ghép kênh phân chia theo ệ ề ỹ ậ b c sóng -WDMướ Hình 6.4. H th ng WDM đ n h ng k t h p N tín hi u đ c l p đ truy n trên 1 s i ệ ố ơ ướ ế ợ ệ ộ ậ ể ề ợ quang đ n.ơ Trong hình trên, linh ki n WDM đ n h ng đ c s d ng đ k t ệ ơ ướ ượ ử ụ ể ế h p các b c sóng mang tín hi u khác nhau trên m t s i quang đ n ợ ướ ệ ộ ợ ơ t i m t đ u và đ tách chúng vào b tách quang thích h p t i đ u ạ ộ ầ ể ộ ợ ạ ầ kia. [...]... nhược điểm của 2 hệ thống trên Hệ thống WDM về cơ bản chia làm hai loại: hệ thống đơn hướng và song hướng Hệ thống đơn hướng chỉ truyền theo một chiều trên sợi quang Do vậy, để truyền thông tin giữa hai điểm cần hai sợi quang Hệ thống WDM song hướng, ngược lại, truyền hai chiều trên một sợi quang nên chỉ cần 1 sợi quang để có thể trao đổi thông tin giữa 2 điểm Xét về dung lượng, hệ thống đơn hướng... quang (loại sợi quang, chất lượng sợi ) Khuếch đại tín hiệu Có ba chế độ khuếch đại: khuếch đại công suất, khuếch đại đường và tiền khuếch đại Thu tín hiệu Thu tín hiệu trong các hệ thống WDM cũng sử dụng các bộ tách sóng quang như trong hệ thống thông tin quang thông thường: PIN, APD Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang (WDM) Phân loại hệ thống WDM Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang. .. với hệ thống song hướng Ngược lại, số sợi quang cần dùng gấp đôi so với hệ thống song hướng Khi sự cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng không cần đến cơ chế chuyển mạch bảo vệ tự động APS (Automatic Protection-Switching) vì cả hai đầu của liên kết đều có khả năng nhận biết sự cố một cách tức thời Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang (WDM) Các linh kiện trong kiện trong hệ thống WDM Các linh. .. bản nhất của bộ lọc là sự giao thoa giữa các tín hiệu, bước sóng hoạt động của bộ lọc sẽ được cộng pha nhiều lần khi đi qua nó, các kênh bước sóng khác, ngược lại, sẽ bị triệt tiêu về pha Bộ lọc quang Thông số cơ bản Hình 6.18 (a) Các thông số đặc trưng của bộ lọc (b) Ð ộ g ợn sóng c ủa b ộ l ọc Bộ lọc quang Các thông số đặc trưng của bộ lọc Ðộ rộng băng thông (Pass Bandwidth): là độ rộng của hàm... xác định vị trí của kênh.Vì tuyến quang là thuận nghịch, linh kiện này có thể được sử dụng như là bộ ghép kênh và hoặc như là bộ phân kênh đều được Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang (WDM) a) Ðịnh nghĩa Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) là công nghệ “trong một sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bướ c sóng tín hiệu quang Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước... quang Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp đó đượ c phân giải ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác nhau b) Sơ đồ chức năng Để đảm bảo việc truyền nhận nhiều bước sóng trên một sợi quang, hệ thống WDM phải thực hiện các chức năng sau: Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang (WDM) Ghép/tách tín hiệu Hình 6.10 Sơ đồ chức năng hệ thống WDM Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang. .. kênh bước sóng Hệ số sử dụng băng thông BUF (Bandwidth-utilization Factor): là t ỉ s ố của độ rộng kênh truyền LW (Linewidth) của ánh sáng được truyền đi so với ánh sáng phản xạ tại một mức suy hao xác định Bộ ghép/tách kênh bước sóng Bộ ghép/tách kênh bước sóng, cùng với bộ kết nối chéo quang, là thiết bị quan trọng nhất cấu thành nên hệ thống WDM Ðịnh nghĩa Nguyên lý hoạt động của bộ MUX/DEMUX... loại linh kiện này Khi linh kiện sử dụng như một bộ phận kênh, ánh sáng từ sợi quang đi ra đ ược chuẩn trực bằng thấu kính L1 (gọi là thấu kính chuẩn trực) và đi qua phần tử tán sắc cạnh và nó được phân chia thành các kênh có b ước sóng đi vào các chùm tia có định hướng không gian khác nhau Thấu kính L2 (thấu kính hội tụ) sẽ hội t ụ các tia đầu ra vào các sợi quang thu thích hợp hoặc các b ộ tách quang. .. theo bước sóng -WDM Hình 6.5 Hệ thống WDM hai hướng, trong đó, hai bước sóng hoặc nhiều hơn được truyền đồng thời trong các hướng ngược nhau trên cùng một sợi quang Sơ đồ này gồm việc gửi tin tức trong một hướng tại một bước sóng λ1 và đồng thời trong hướng ngược lại tại bước sóng λ2 Khái niệm về kỹ thuật ghép kênh phân chia theo b ước sóng -WDM Bộ lọc quang bằng các linh kiện tán sắc (hay bộ ghép... lượng kênh bước sóng ở đầu vào và đầu ra của bộ ghép/tách kênh Thông số này đặc tr ưng cho dung lượng của thiết bị Bước sóng trung tâm: Các bước sóng trung tâm ph ải tuân theo chuẩn của ITU-T để đảm bảo vấn đề tương thích Băng thông: là độ rộng phổ (linewidth) của kênh b ước sóng trên thực tế Băng thông thường được tính là độ rộng của hàm truyền đạt công suất ở các mức cách đỉnh 1dB, 3dB, 20dB . l p quang đi n ạ ặ ệ (optoelectronic repeater) Trong quá trình truy n thông tin suy hao c a s i quang là ề ủ ợ nguyên nhân gi i h n c ly truy n c a các h th ng ớ ạ ự ề ủ ệ ố thông tin quang. . title style THUY T TRÌNH QUANG ĐI N TẾ Ệ Ử KH O SÁTẢ LINH KI N C A H TH NG THÔNG TIN QUANG Ủ Ệ Ố GVHD:Th y giáo Hoàng Phú Anầ Các v n đ c b nấ ề ơ ả H th ng truy n d n quang ệ ố ề ẫ Khái. i thành tín hi u ệ ệ ẽ ượ ế ổ ệ quang thông qua các ngu n quang trong b phát quang ồ ộ (optical transmitter) và đ c truy n đi trong s i quang. ượ ề ợ Tr m l p quang đi n ạ ặ ệ (optoelectronic