Bài giảng Kỹ thuật thông tin quang Chương 3

KỸ THUẬT THÔNG TIN QUANG Bài 3: CÁC THÔNG SỐ CỦA SI QUANG NỘI DUNG „ „ „ „ Suy hao (Attenuation) Tán sắc (Dispersion) Thiết kế tuyến truyền dẫn quang Bài tập SUY HAO (ATTENUATION) „ Đònh nghóa: P2 = P(L) P1 = P(0) L P ( L ) = P ( ) × 10 − α ⋅L 10 P(0) : công suất đầu sợi (z = ); (W, mW,µm…) P(L) : công suất cự ly z=L tính từ đầu sợi; (W, mW, µm…) α : hệ số suy hao trung bình; (dB/km) SUY HAO (ATTENUATION) - Độ suy hao sợi quang: P1 (mW) A ( dB ) = 10 lg P2 (mW) A (dB) = P1 (dBm)- P2(dBm) - Hệ số suy hao hay suy hao trung bình: A (d B ) α (d B / K m ) = L (K m ) SUY HAO (ATTENUATION) - Công thức logarit: lg ab = lg a + lg b a lg = lg a − lg b b lg a b = b lg a - Đơn vò tính công suất (dBW, dBm, …) P(dBW) = 10.lgP(W) P(dBm) = 10.lgP(mW) P(dBµ) = 10.lgP(µW) … SUY HAO (ATTENUATION) „ Các nguyên nhân gây suy hao: − Suy hao hấp thụ (Absorption) + Hấp thụ tạp chất kim loại: độ suy hao phụ thuộc vào o Loại tạp chất: Cu, Fe, Mn, … o Nồng độ tạp chất Ỉ giá trò cho phép [...]... 30 km tại λ=1550 nm được không? Giả sử tán sắc dẫn sóng dwg=0 d Tính khoảng cách lắp đặt tối đa của tuyến quang này nếu không sử dụng trạm lặp? Bài tập 3 Một tuyến quang được lắp đặt sử dụng sợi quang GI (62.5/125µm) có NA=0,275, suy hao trung bình α=0,9dB/km, băng thông BxL=800MHz.km tại λ= 130 0nm Máy phát có công suất phát PT Máy thu có độ nhạy -30 dBm, dải động 20dB Biết tại mỗi thiết bò thu phát quang. .. đặt trạm BÀI TẬP 1 Một tuyến quang dài L=15km, dùng sợi quang SI (50/125µm) có độ chênh lệch chiết suất tương đối ∆=1%, chiết suất lõi n1=1.48 Sợi quang có suy hao trung bình α=4dB/km (tại λ=850nm) hoặc α=2,4dB/km (tại λ= 130 0nm), hệ số tán sắc chất liệu M= 130 ps/nm.km (tại λ=850nm) hoặc M=10ps/nm.km (tại λ= 130 0nm) Nguồn quang được sử dụng LED phát ra ánh sáng có bước sóng 850nm có công suất phát quang. .. bit cực đại có thể truyền được của tuyến quang là bao nhiêu? Bỏ qua ảnh hưởng của tán sắc ống dẫn sóng Mã đường truyền là NRZ Thay nguồn quang LED phát ra ánh sáng có bước sóng 130 0nm, công suất phát quang 1mW, ∆λ =35 nm Hỏi tuyến quang trên có thể hoạt động được không? Tại sao? Nhận xét kết quả ở hai câu b và d Bài tập 2 Một tuyến quang được lắp đặt sử dụng sợi quang SMF (9/125µm) có n1=1,46, ∆=0,25%,... TUYẾN TRUYỀN DẪN QUANG „ Khoảng cách có thể lắp đặt giữa hai trạm phụ thuộc vào: − Loại thiết bò truyền dẫn quang + + + + Bước sóng ánh sáng Công suất phát Độ nhạy, dải động thu quang Độ rộng phổ nguồn quang − Loại sợi quang, cáp sợi quang được sử dụng − Các mối hàn, nối − Dự phòng công suất THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN DẪN QUANG „ Mô hình một tuyến truyền dẫn quang: Connector Máy phát Phát quang Connector... nối sợi quang và thiết bò; chiều dài một đoạn cáp 1km/đoạn, suy hao mối hàn 0,2 dB/mối hàn Hỏi: Bài tập 3 Hỏi: a Sợi quang có thể truyền đơn mode tại bước sóng 130 0 nm không? b Nếu PT = 0,5mW, tính công suất quang thu được tại điểm cách đầu sợi quang 5km? c Xác đònh công suất PT của máy phát để có thể lắp đặt hai thiết bò thu phát cách nhau 200m? d Tính khoảng cách lắp đặt tối đa của tuyến quang này... Máy thu có độ nhạy – 30 dBm và dải động 28 dB Biết tại mỗi trạm sử dụng 1 connector có suy hao 0.5 dB/connector để kết nối sợi quang và thiết bò; chiều dài một đoạn cáp 2km/đoạn, suy hao mối hàn 0,1 dB/mối hàn Bài tập 2 Hỏi: a Sợi quang có thể truyền đơn mode tại bước sóng 1550 nm không? b Tính công suất quang thu được tại điểm cách đầu sợi quang 10km? c Có thể truyền tín hiệu quang STM-16 (mã đường... phát ra ánh sáng có bước sóng 850nm có công suất phát quang 4mW, độ rộng phổ ∆λ =35 nm Bộ thu quang sử dụng PIN có độ nhạy -45dBm Biết rằng cứ 2km có một mối hàn có suy hao 0,1dB/mối hàn Suy hao ghép quang ở đầu phát là 13dB, đầu thu là 10dB BÀI TẬP 1 a b c d e Tính công suất quang tại điểm 1km, 7km và 12km kể từ đầu phát Tuyến quang trên có cần trạm lặp hay không? Nếu có hãy tính số trạm lặp cần sử dụng,... Connector Máy phát Phát quang Connector Adaptor Connector Adaptor ODF Thu quang ODF Điểm tham chiếu S Điểm tham chiếu R LD APD Cắm Dây nhảy quang FC/FC Cắm Mối hàn Dây nối quang Mối hàn Cáp đường trục Cắm Cắm Dây nối quang Dây nhảy quang FC/FC THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN DẪN QUANG Phân bố suy hao trên tuyến: P(dBm) Công suất nguồn quang phóng vào sợi Suy hao của connector Suy hao của mối hàn Suy hao của... phổ của nguồn quang (nm) TÁN SẮC (DISPERSION) „ nh hưởng của tán sắc đến tốc độ bit truyền tối đa của sợi quang: 1 = Brmax Br ≤ 4 Dt Dt max 1 = 4 Br Trong đó: Dt: tán sắc tổng cộng của sợi quang có chiều dài L (ns) Dtmax: tán sắc tổng cộng tối đa cho phép của sợi quang dài L (ns) Brmax : tốc độ bit tối đa có thể truyền qua sợi quang dài L (Gb/s) Br : tốc độ bit truyền thực tế qua sợi quang dài L (Gb/s)... đầu sợi quang ) Ỉ Gây ra suy hao cho sợi quang + Ứng dụng trong máy đo quang dội OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) SUY HAO (ATTENUATION) „ Đặc tuyến suy hao: − Tổng hợp các đặc tuyến suy hao của các nguyên nhân gây ra suy hao khác nhau − Khác nhau tùy theo loại sợi − Dựa trên đặc tuyến suy hao này, vùng bước sóng (cửa sổ bước sóng) sử dụng được xác đònh − 3 cửa sổ bước sóng: + 850nm + 130 0nm + ... NRZ Thay nguồn quang LED phát ánh sáng có bước sóng 130 0nm, công suất phát quang 1mW, ∆λ =35 nm Hỏi tuyến quang hoạt động không? Tại sao? Nhận xét kết hai câu b d Bài tập Một tuyến quang lắp đặt... λ= 130 0nm), hệ số tán sắc chất liệu M= 130 ps/nm.km (tại λ=850nm) M=10ps/nm.km (tại λ= 130 0nm) Nguồn quang sử dụng LED phát ánh sáng có bước sóng 850nm có công suất phát quang 4mW, độ rộng phổ ∆λ =35 nm... dải động thu quang Độ rộng phổ nguồn quang − Loại sợi quang, cáp sợi quang sử dụng − Các mối hàn, nối − Dự phòng công suất THIẾT KẾ TUYẾN TRUYỀN DẪN QUANG „ Mô hình tuyến truyền dẫn quang: Connector