Nội dungMột số vấn đề trong thiết kế truyền TTQ đơn kênh điểm – điểm Bộ thu quang Bộ phát quang Sợi quang Tổng quan về kỹ thuật thông tin quang Chương 1 2 3 4 5... Hệ thống thông tin
Trang 1BÀI GIẢNG MÔN
CƠ SỞ TRUYỀN THÔNG
SỢI QUANG
Bộ môn: Thông tin quang - Khoa VT1
Trang 2Nội dung
Một số vấn đề trong thiết kế truyền TTQ đơn kênh điểm – điểm
Bộ thu quang
Bộ phát quang Sợi quang
Tổng quan về kỹ thuật thông tin quang
Chương
1 2 3 4 5
Trang 3 Hệ thống thông tin quang số đơn kênh điểm – điểm
Chương 5- Một số vấn đề trong thiết kế tuyến TTQ số đơn kênh điểm – điểm
Trang 4Hệ thống TTQ đơn kênh điểm – điểm:
a Sử dụng trặm lặp quang – điện
b Sử dụng bộ khuếch đại quang
Hệ thống TTQ số đơn kênh điểm – điểm
Trang 5 Công suất ánh sáng lan truyền trên sợi bị suy giảm dần theo chiều dài sợi suy hao giới hạn khoảng cách truyền dẫn của hệ thống
cáp, giữa sợi quang và các thiết bị trên hệ thống
thống
Ảnh hưởng của suy hao
Trang 6 Giải pháp bù suy hao nhờ trạm lặp quang điện:
sau đó phát lại bằng LED/ Laser và truyền đi
• Tạo lại dạng – Re-shaping
• Định thời lại – Re-timing
• Khuếch đại – Re-amplifying
Ảnh hưởng của suy hao
Trang 7 Giải pháp khác: dùng các bộ khuếch đại quang (OA) để khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang
SOA : Semiconductor Optical Amplifier
RFA : Raman-based Fiber Amplifier
EDFA : Erbium-doped Fiber Amplifier
Ảnh hưởng của suy hao
Trang 8 Hầu hết các bộ OA khuếch đại ánh sáng tới thông qua phát xạ kích thích, giống như laser (Tuy nhiên, bộ OA sợi không có hồi tiếp quang)
hiện đảo mật độ.
Hệ số khuếch đại quang phụ thuộc: vào tần số của tín hiệu tới và cường độ ánh sáng bơm (phụ thuộc nhiều hay ít là còn phụ thuộc vào môi trường khuếch đại)
Quỏ trỡnh khuếch đại ỏnh sỏng được diễn ra trong vựng tớch cực.
Active medium
Pump Source
Amplified optical onput signal
Optical input signal
Fiber-to-Amplifier Coupler
Ảnh hưởng của suy hao
Trang 9Ứng dụng KĐ quang
hao truyÒn dÉn
suÊt ®Çu ra bé ph¸t
quang
bé thu quang
ghÐp nèi
Ảnh hưởng của suy hao
Trang 10 Các tham số dùng để thiết kế:
Độ nhạy thu: P rec (dBm)
Công suất phát quang đi vào đầu sợi: P (dBm)
Hệ số suy hao của sợi: α (dB/km)
Suy hao mối nối: αcon (dB)
Suy hao dự phòng: α dp (dB)
được xác định như sau:
Với n là số cuộn cáp
Thiết kế tuyến TTQ có khuếch đại
P(dBm) - Prec(dBm) = α(dB/km)xLmax(km) +
(Nx2+2+n)xαcon(dB) + αdp(dB) – NxG(dB)
ax( )
1 ( )
m c
L km n
l km
Trang 11 Tán sắc làm giãn rộng xung ánh sáng khi tín hiệu được
truyền qua sợi quang
Interference không quyết định được bit 0 và 1 chính
xác
của:
Ảnh hưởng của tán sắc
Trang 12 Các giải pháp bù tán sắc
Ảnh hưởng của tán sắc
Trang 13 Các tham số trong thiết kế tuyến
rộng xung của tín hiệu khi lan truyền
Thiết kế tuyến TTQ có bù tán sắc
1/ 2 2
0
D
l
l
Trang 14 Mối quan hệ giữa chiều dài tán sắc và hệ số tán sắc D:
rộng xung mà có thể xác định được khoảng cách truyền dẫn tối đa l(km)
Thiết kế tuyến TTQ có bù tán sắc
0
2
2
D
l
D
1/ 2
2(ln 2) 1,665
FWHM
Trang 15 Thiết kế tuyến TTQ số đơn kênh điểm – điểm phụ thuộc vào cả hai yếu tố: suy hao và tán sắc
yêu cầu về suy hao và tán sắc
TTQ = MIN (giới hạn truyền dẫn theo tán sắc, giới hạn truyền dẫn theo suy hao)
Thiết kế tuyến TTQ