Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA với các yêu cầu thiết kế như sau

Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA với các yêu cầu thiết kế như sau

BÁO CÁO BÀI T P ẬP

MÔN THÔNG TIN TRUY N T I QUANG ỀN TẢI QUANG ẢI QUANG

NHÓM 1 – LỚP D09VT4

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: THS Cao Hồng Sơn

I NỘI DUNG YÊU CẦU 1

II KẾT QUẢ BÀI TẬP 2

I NỘI DUNG YÊU CẦU

Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có

sử dụng khuếch đại quang EDFA với các yêu cầu thiết kế như sau:

- Tốc độ bit: 2.5 Gbit/s

- Cự ly truyền dẫn: 200km

- Số lượng kênh bước sóng: 4 kênh

Một số gợi ý khi thiết kế:

- Loại sợi: Sợi quang đơn mode chuẩn (G.652)

- Nguồn phát: Laser, điều chế ngoài

- Bộ thu: Sử dụng PIN kết hợp với bộ lọc thông thấp Bessel

Mỗi kênh quang bao gồm nguồn phát quang Lazer CW lazer, bộ phát xung RZ pulse generator, bộ phát bit điện Pseudo-Random bit Sequence Generator, bộ điều chế Mach-Zehnder

Tuyến phát kênh 1

Hình 1.1 Tuyến phát kênh 1

Tuyến phát quang gồm 4 kênh được tích hợp thông qua bộ ghép kênh quang MUX

Thông số bộ MUX

Thiết lập tham số toàn cục

Chiều dài chuỗi 128 bits

Số mẫu trong một bit 64

Toàn tuyến phát 4 kênh quang

Hình 1.3 Toàn tuyến phát 4 kênh quang.

2 Tuyến truyền dẫn quang

Hình 2.1 Tuyến truyền quang có cự ly 200km

Hình 2.2 Thông số đường truyền

Sợi quang sử dụng G.652 có các tham số tại cửa sổ truyền dẫn 1550nm:

 Suy hao sợi :0.2dB/km

 Độ tán sắc :16.75 ps/nm.km

Tuyến quang có chiều dài 200km nên chia tuyến quang thành 2 phần và sử dụng một bộ khuếch đại EDFA Chiều dài mỗi đoạn là L=100km

L=100km thì suy hao của sợi là 100x0.2=20 dB

Sử dụng 1 bộ khuếch đại EDFA có độ lợi là 20 dB và NF=4dB

Hình 2.3 Thông số bộ khuếch đại EDFA

3 Tuyến thu quang

Tuyến thu quang gồm PIN, bộ lọc bessel

Hình 3.1 Tuyến thu kênh 1

Hình 3.2 Tuyến thu 4 kênh quang

4 Kết quả mô phỏng theo yêu cầu thiết kế

Sau đây là các kết quả mô phỏng được thực hiện với công suất Laser = 4dBm

Hình 4.1 Toàn bộ kênh truyền.

Quang phổ phát

Hình 4.1 Phổ tín hiệu kênh 1

Quang phổ tín hiệu

Hình 4.2 Phổ tín hiệu của 4 kênh

Phổ tín hiệu thu

Hình 4.3 Phổ tín hiệu thu được của kênh 1

Công suất tín hiệu phát

Hình 4.4 Công suất tín hiệu phát kênh 1

Công suất tín hiệu thu

Hình 4.5 Công suất tín hiệu thu kênh 1

Tỷ lệ lỗi bit BER

 Mắt quang và BER

Kết quả mô phỏng các tham số để đạt BER=10-12

Thay đổi công suất phát

Hình 5.1 Thay đổi công suất phát là 2.5 dbm

Hình 5.2 Kết quả mô phỏng với công suất CW Lazer =2.5 dBm

Thay đổ hệ số suy hao sợi quang:

Hình 5.3 Thay đổi hệ số suy hao sợi quang = 0.208 dB/km (Pt=4dBm)

Hình 5.4 Kết quả thay đổi hệ số suy hao sợi quang

Thay đổi đáp ứng của PIN

Hình 5.5 Thay đổi đáp ứng của PIN R=0.35 A/W (Pt=4 dBm)

Hình 5.6 Kết quả khi thay đổi đáp ứng PIN

Thiết lập sweep:

Hình 5.7 Tham số quét

Hình 5.8 Biểu đồ công suất phát kênh và min BER