Khuếch đại raman trong hệ thống thông tin quang

Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung LỜI CẢM ƠN Qua năm học tập rèn luyện trường Đại Học Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp đến hoàn thành khóa học Với lòng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình toàn thể thầy cô giáo ngành Điện Tử - Tryền Thông trường Đại Học Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp giảng dạy hướng dẫn suốt trình học tập hoàn thành báo cáo tốt nghiệp Đồng cảm ơn anh chị Trung Tâm Viễn Thông Tam Nông tạo điệu kiện tận tình giúp đỡ suốt trình thực tập Vì thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên báo cáo chắn tránh khỏi thiếu sót Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Đỗ Thị Thu Dung giúp đỡ giới thiệu thực tập Trung Tâm Viễn Thông Tam Nông Không thế, trình thực tập cô bảo hướng dẫn tận tình cho kiến thức lý thuyết, kỹ lập trình, cách giải vấn đề, đặt câu hỏi … Cô người truyền động lực tôi, giúp hoàn thành tốt giai đoạn thực tập tốt nghiệp Cho phép gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Trung Tâm Viễn Thông Tam Nông tạo điều kiện thuận lợi giúp hoàn thành giai đoạn thực tập tốt nghiệp Tôi xin chân thành biết ơn tận tình dạy dỗ tất quý thầy cô Khoa Điện Tử - Truyền Thông trường Đại Học Kinh Tế - Kỹ Thuật Công Nghiệp Hà Nội Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên Ngô Đức Anh SVTH: Nô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung LỜI NÓI ĐẦU Mặc dù tán xạ không đàn hồi phần tử ánh sáng, tượng biết tán xạ Raman, tìm C.V Raman năm 1928, tượng phi tuyến tán xạ Raman kích thích không chứng minh năm 1962 Không lâu sau đó, sợi quang silica suy hao thấp sử dụng năm 1970, Roger Stolen người đồng nghiệp sử dụng tán xạ Raman kích thích nhiều sợi quang không cho khuếch đại tín hiệu quang mà cho cấu tạo laser Raman sợi sở Khả khuếch đại Raman cho bù suy hao sợi quang hệ thống sóng ánh sáng chứng minh năm 1980 vài thí nghiệm làm Linn Mollenauer đồng nghiệp ông Tuy nhiên, thí nghiệm không phù hợp cho phát triển khuếch đại Raman hệ thống thông tin quang thương mại Tiếp theo khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium có bơm sử dụng laser bán dẫn có tính thực tiễn nên khuếch đại Raman bị bỏ qua suốt năm 1990 Tuy nhiên, việc nghiên cứu laser bơm thích ứng cho khuếch đại Raman tiến hành Một vài công nghệ tiên tiến tìm năm 1990 giúp cho việc sản xuất laser bán dẫn đơn mode ngang có khả phát mức công suất vượt 0,2 W Người ta nhận thấy vài laser bơm sử dụng tương thích bước sóng khác cung cấp độ khuếch đại Raman qua băng tần rộng bao gồm băng truyền dẫn C L Hơn nữa, người ta chế tạo khuếch đại Raman phân bố có độ khuếch đại 10 km có nhiễu nhỏ so với khuếch đại sợi pha tạp Erbium có độ khuếch đại 10 mét Khi laser bán dẫn công suất lớn có giá trị thương mại vào cuối kỷ 20, khuếch đại Raman sử dụng số thí nghiệm thấy cải thiện hiệu hệ thống WDM Tới năm 2003, việc sử dụng khuếch đại Raman phổ biến cho hệ thống tầm xa thiết kế để hoạt động qua hàng ngàn kilomet Các khuếch đại quang Raman có nhiều ưu điểm so với loại khuếch đại quang sử dụng trước phù hợp với hệ thống WDM triển khai Các khuếch đại quang Raman coi lời giải cho toán khuếch đại quang hệ thống truyền dẫn quang dung lượng lớn, cự ly dài dài Nhận thức tầm quan trọng khuếch đại Raman hệ thống thông tin quang, nên em chọn đề tài “ Khuếch đại Raman hệ thống thông tin quang” Nội dung đồ án gồm chương:  Chương 1: Giới thiệu tổng quan khuếch đại quang: nguyên lý khuếch đại SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung quang số tham số khuếch đại quang  Chương 2: Trình bày khuếch đại Raman: tán xạ Raman, ưu nhược điểm khuếch đại Raman, nguyên lý khuếch đại Raman, bơm phương trình tín hiệu, nhiễu khuếch đại Raman, phân loại khuếch đại Raman  Chương 3: Trình bày ứng dụng khuếch đại Raman Mặc dù cố gắng khuếch đại Raman vấn đề khó nên nội dung chuyên đề khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận bảo, góp ý thầy, cô giáo, bạn sinh viên để chuyên đề hoàn thiện SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG TAM NÔNG Giám Đốc ( Nguyễn Đăng Khoa ) Phó Giám Đốc ( Đinh Tiến Công ) Bộ Phận Bán Hàng Bộ Phận Kỹ Thuật Bộ Phận Tổng Đài ( Nguyễn Thị Giang ) ( Nguyễn Đức Hạnh ) ( Bùi Văn Thanh ) Giới thiệu viễn thông Tam Nông Trung Tâm viễn Thông Tam Nông thuộc Trung Tâm Viễn Thông Phú Thọ – đơn vị kinh tế trực thuộc Tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam, thành lập theo định số 699/QĐ-TCCB/HĐQT ngày 6/12/2007 Hội đồng quản trị Tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam, có tư cách pháp nhân, chịu trách nhiệm trực tiếp trước pháp luật phạm vi quyền hạn nhiệm vụ ḿnh Kể từ ngày 1/1/2008, Viễn thông Tam Nông thức thành lập bắt đầu vào hoạt động độc lập Tuy nhiên, mạng lưới Viễn thông Tam Nông đă mạng lưới rộng khắp, khởi nguồn xây dựng từ lâu Bởi lẽ, tiền thân Viễn thông Tam Nông Bưu điện Tam Nông (cũ) với bề dày lịch sử truyền thống; với Hệ thống sở vật chất kỹ thuật trang bị đại, công nghệ tiên tiến cập nhật ngang tầm với tiến khu vực giới, vùng phục vụ không ngừng mở rộng nhằm phục vụ đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng dịch vụ đối tượng khách hàng (*) Một số sản phẩm dịch vụ chính: - Dịch vụ điện thoại cố định dịch vụ gia tăng mạng cố định - Dịch vụ điện thoại di động VinaPhone, MobiFone - Dịch vụ Internet VNN (MegaVNN, FTTH/FiberVNN) - Dịch vụ thuê kênh riêng, truyền số liệu , mytivi - Tư vấn, thiết kế, thực bảo tŕ chuyên ngành viễn thông tin học - Các sản phẩm dịch vụ tin học, giải pháp tích hợp SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Với đội ngũ công nhân viên trẻ, tâm huyết, sáng tạo, phong cách làm việc chuyên nghiệp, VNPT Tam Nông đă phát triển ngày lớn mạnh VNPT mong muốn phục vụ quư khách hàng ngày chu đáo, tận t́nh, mang đến cho quư khách hàng sản phẩm dịch vụ hoàn hảo tảng công nghệ thông tin viễn thông với kết đă đạt được, lực lượng CB-CNV đỗi tự hào v́ đă góp phần quan trọng việc phát triển kinh tế, xă hội, văn hoá địa phương, góp phần hoàn thành xuất sắc chiến lược phát triển tăng tốc để đảm bảo cạnh tranh hội nhập thắng lợi Phát huy thành tích đă đạt được, đội ngũ nhân viên VNPT Tam Nông làm việc hết ḿnh, không ngừng hoàn thiện, nâng cao tŕnh độ để đáp ứng nhu cầu khách hàng cách nhanh chóng nhất, xác nhất, tiện lợi văn minh nhất, xứng đáng với 10 chữ vàng: “ Trung thành, Dũng cảm, Tận tụy, Sáng tạo, Nghĩa t́nh” Bất nào, nơi đâu, VNPT Tam nông giữ vững phương châm “Sự hài lòng khách hàng thành công doanh nghiệp” • Các dịch vụ cộng thêm mạng ĐTCĐ Quay số rút gọn Quay từ đến chữ số thay phải quay dãy số, dài khó nhớ, gọi quốc tế Chỉ dùng cho máy điện thoại ấn hệ tone Bàn phím có phím từ đến 9, có phím chức phím *, phím # Cách sử dụng : - Lập trình: * 15 * ST * SÐT # - Quay số: * * ST Hủy bỏ: # 15 * ST # Trong đó: ST : số tắt khách hàng tự chọn SÐT : số điện thoại đầy đủ mà khách hàng muốn rút gọn Báo thức tự động (báo chuông hẹn giờ) Máy điện thoại thực chức đồng hồ báo thức, reng chuông đến hẹn mà chủ máy cài đặt trước Cách sử dụng : - Lập trình: * 55 * ggpp # - Hủy bỏ: # 55 # Trong đó: gg : (từ 00 đến 23) SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp • • • • • GVHD: Đỗ Thị Thu Dung pp : phút ( từ 00 đến 59) Ðăng ký máy điện thoại trước hẹn 15 phút Thông báo vắng nhà Sau lập trình, máy tự động thông báo "chủ nhà vắng" có gọi đến Cách sử dụng : - Lập trình: * 25 # - Hủy bỏ: # 25 # Ghi chú: Lời báo vắng nhà báo liên tục có gọi chế độ cài hủy bỏ Chuyển gọi tạm thời Dịch vụ giúp khách hàng giữ liên lạc với máy điện thoại nhà, quan mà diện nơi đặt máy Sau lập trình, gọi đến chuyển sang máy khác (có thể máy cố định, di động, vô tuyến cố định) khách hàng định Có dạng chuyển gọi với cách sử dụng sau: Cách sử dụng : - Chuyển tức thời : Lập trình: * 21 * số ÐT # Hủy bỏ: # 21 # - Chuyển máy bận : Lập trình: * 24 * số ÐT # Hủy bỏ: # 24 # - Chuyển sau hồi chuông : Lập trình: * 25 * số ÐT # Hủy bỏ: # 25 # Số ÐT số máy mà khách hàng muốn chuyển gọi đến Nếu muốn nói chuyện tay ba với B C, nhấp cần chỉnh lưu, bấm số Dịch vụ điện thoại bên (ĐT hội nghị) Người đăng ký dịch vụ gọi lúc hai số máy khác để người đàm thoại Cách sử dụng: Thuê bao A (có đăng ký dịch vụ) gọi thuê bao B, báo B chờ Nhấp cần chỉnh lưu, quay số gọi thuê bao C Nếu A muốn nói chuyện luân phiên với B C, nhấp cần chỉnh lưu, bấm số Nếu muốn nói chuyện tay ba với B C, nhấp cần chỉnh lưu, bấm số Đường dây nóng Thuận tiện cho khách hàng có nhu cầu liên lạc thường xuyên với máy điện thoại Chỉ cần nhấc ống nghe, điện thoại khách hàng kết nối với máy định trước sau 05 giây Ghi chú: Khách hàng phải xác định số điện thọai cần kết nối để sử dụng dịch vụ SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Khi sử dụng dịch vụ, máy điện thoại khách hàng liên lạc với số điện thọai khác số điện thoại đăng ký Dịch vụ khách hàng cần đăng ký với tổng đài, không cần thao tác máy điện thoại Cấp tín hiệu đảo cực để tính cước Dịch vụ giúp khách hàng quản lý tính cước xác trường hợp khách hàng thu cước người sử dụng theo qui định Nhà nước Tín hiệu dùng cho thiết bị tính cước, máy đếm xung cước máy điện thoại công cộng, khách sạn, trung kế tổng đài nội Truy tìm số máy gọi đến Dịch vụ giúp chủ máy điện thọai biết số máy gọi đến cách nhấp cần chỉnh lưu (bộ phận nằm tay nghe có tác dụng cho phép thực gọi tay nghe nhấc lên cho phép nhận gọi bị tay nghe gác lên) không cần tùy tổng đài, giữ đàm thọai Nếu gọi phạm vi toàn quốc Bưu điện tìm số máy chủ gọi Cách sử dụng: Khi có gọi đến, người sử dụng điện thoại (có đăng ký dịch vụ) nhấc ống nghe nhấp cần chỉnh lưu không cần nhấp cần chỉnh lưu, tùy hệ tổng đài, để tổng đài ghi nhận số điện thoại gọi đến Người gọi gọi đến tổng đài liên quan để cung cấp số điện thoại gọi đến Tạo nhóm liên tụ (nhóm trượt) Dịch vụ thuận tiện cho hãng taxi, khách sạn, doanh nghiệp, có nhiều số điện thọai giao dịch Ðể thuận tiện giao dịch kinh doanh, khách hàng cần thông báo số điện thoại (máy cái) Nếu có nhiều gọi đến số máy lúc, gọi tự động chuyển đến số máy khác rỗi khách hàng Tách nhóm liên tục Trường hợp khách hàng sử dụng dịch vụ nhóm liên tụ, cần số điện thoại để liên lạc mà không phụ thuộc vào nhóm liên tụ, dịch vụ giúp tách số điện thọai nhóm liên tụ để thành số điện thoại độc lập Hiển thị số máy gọi đến Cho phép chủ máy điện thoại (có đăng ký dịch vụ) biết số máy gọi đến thông qua hình máy điện thọai có tính hộp hiển thị số gọi đến gắn vào đường dây điện thoại Ghi chú: Khách hàng cần trang bị máy điện thọai có chức hộp hiển thị số sử dụng dịch vụ SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Dịch vụ thực sau 24h kể từ đăng ký Không cần thao tác cài đặt máy Hạn chế gọi theo yêu cầu Dịch vụ giúp khách hàng quản lý việc sử dụng điện thọai chặt chẽ, tránh gọi phát sinh ý muốn Chủ động mở hướng gọi cần đóng lại sử dụng xong + Dùng khóa cố định + Dùng mã cá nhân Cách sử dụng : - Khoá : * 34 * Mã số * # - Mở : # 34 * Mã số # Mã số: gồm chữ số khách hàng đăng ký với tổng đài Internet VNN 1268-1269 VNN 1268: Dịch vụ Gọi VNN nước dịch vụ truy nhập Internet gián tiếp vào địa nước, quản lý tính cước theo số điện thoại truy nhập Lợi ích sử dụng dịch vụ: Rất thích hợp với người có nhu cầu sử dụng dịch vụ nước Không bị lộ mật : Do người sử dụng Account/Password chung, công khai nên việc lộ mật bị loại trừ VNN 1269: Dịch vụ Gọi VNN quốc tế dịch vụ truy nhập Internet gián tiếp, cung cấp, quản lý tính cước theo số điện thoại truy nhập Với dịch vụ khách hàng truy nhập sử dụng tất tiện ích dịch vụ Internet thông thường Lợi ích sử dụng dịch vụ: Rất thích hợp với nhu cầu khách hàng sử dụng dịch vụ Internet Không bị lộ mật khẩu: Do người sử dụng Account/Password chung, công khai nên việc lộ mật bị loại trừ Internet VNN1260-1260P VNN 1260 : Là dịch vụ truy nhập sử dụng Internet thông qua mạng điện thoại công cộng (PSTN) theo hình thức thuê bao với mức cước thuê bao không Khách hàng cung cấp tài khoản dùng để truy nhập sử dụng dịch vụ mạng Internet hòm thư điện tử miễn phí Số điện thoại truy nhập:1260 -Tên truy nhập: (Username) khách hàng tùy chọn đăng ký - Mật truy nhập: (Password) mật Bưu điện cung cấp sau hợp SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung đồng ký Phạm vi sử dụng: Trong nước VNN-1260P: Khác với dịch vụ Internet gián tiếp thông thường, với VNN1260-P người sử dụng kiểm soát mức chi tiêu cách toán trước cước phí lần truy cập Internet vào tài khoản VNN1260-P hệ thống Khi thực kết nối, cước phí tự động trừ dần trực tiếp vào số dư tài khoản Để nạp thêm tiền vào tài khoản, cần mua sử dụng thẻ VNN1260-P VNN1260-P thiết kế để đem lại nhiều tiện lợi cho khách hàng MeGa VNN MegaVNN gì? Là dịch vụ truy nhập Internet băng rộng qua mạng VNN Tập đoàn Bưu Viễn thông Việt Nam (VNPT) cung cấp, dịch vụ cho phép khách hàng truy nhập Internet với tốc độ cao dựa công nghệ đường dây thuê bao số bất đối xứng ADSL Các tiện ích dịch vụ Mega VNN? Truy cập Internet công nghệ ADSLvượt trội hình thức truy cập Internet gián tiếp thông thông thường khía cạnh: Luôn sẵn sàng (always on): số liệu truyền độc lập với việc gọi điện thoại/Fax, đường vào Internet ADSL sẵn sàng Dễ dùng, quay số, không vào mạng/Ra mạng, không qua mạng điện thoại công cộng – Không phải trả cước nội hạt Ưu điểm tốc độ kết nối: Tốc độ 2Mbps cho đường tải liệu xuống 640Kbps cho đường đưa liệu lên mạng phù hợp với người sử dụng phải thường xuyên khai thác thông tin Internet Công nghệ ADSL phục vụ cho ứng dụng đòi hỏi phải truy cập Internet với tốc độ cao như: Giáo dục đào tạo từ xa, xem video theo yêu cầu, trò chơi trực tuyến, nghe nhạc, hội nghị truyền hình, … Tránh tình trạng phải trả cước quên ngắt kết nối Không tín hiệu bận, không thời gian chờ Vẫn nhận gọi điện thoại truy nhập Internet Giá rẻ, dùng đến đâu trả đến Vẫn có địa Email Quý khách hỗ trợ 24/24h, 7ngày/tuần qua số điện thoại miễn phí 18001260 800126 Điện thoại cố định không dây Gphone - GPhone dịch vụ điện thoại cố định không dây SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Kết nối không dây, chuyển dịch dễ dàng - Chi phí lắp đặt sử dụng thấp Tiện ích phong phú: Nhắn tin, hiển thị số chủ gọi, chờ gọi, chuyển gọi, kết nối Internet tơng lai - Thủ tục lắp đặt nhanh chóng, thuận tiện - Đặc biệt phù hợp với vùng cha có cáp điện thoại Dịch vụ điện thoại thẻ Việt Nam – Cardphone Dịch vụ điện thoại thẻ Việt Nam – Cardphone công ty Dịch vụ Viễn thông Việt Nam (VNP) đảm trách việc khai thác Hiện có khoảng 9.000 trạm ĐTCC dùng thẻ phạm vi toàn quốc Trên thị trường bán rộng rãi loại thẻ gọi điện thoại công cộng Cardphone với mệnh giá 30.000 – 50.000 – 100.000 – 150.000 đồng Dịch vụ thoại trả trước 1719 (Calling Card) Dịch vụ thoại trả trước 1719 (Calling Card) dịch vụ gọi điện thoại nội hạt, đường dài nước quốc tế trả trước, người sử dụng cần mua thẻ điện thoại trả tiền trước có mệnh giá từ 30.000 đến 200.000 đồng thực gọi từ máy điện thoại cố định thông qua việc gọi vào số dịch vụ 1719 Cước phí trừ trực tiếp vào tài khoản thẻ Dịch vụ 1719 bao gồm thoại trả trước giá rẻ chất lượng VoIP 8Kbps thoại trả trước chất lượng cao PSTN truyền thông chất lượng cao theo chuẩn TDM 64Kbps kiến thức cần trang bị cho người công nhân: a Kiến thức an toàn lao động bảo hộ lao động: - Người công nhân cần nắm vững kiến thức an toàn lao động bảo hộ lao động + Về kiến thức an toàn lao động: Người công nhân cần vững lý thuyết an toàn lao động tiếp xúc với loại điện áp để giữ khoảng cách thi hành công việc(theo lý thuyết), Ra dây kéo dây vượt đường,vác thang đường giữ an toàn cho người tham gia giao thông + Về bảo hộ lao động: Chấp hành qui tắc bảo hộ lao động trang phục tham gia lao động như: Quần áo mặc màu sẫm tốt nhất, dép có quay hậu đế cách điện tốt giày có đế cách điện Dụng cụ nhân cần chuẩn bị như: Túi đựng dụng cụ(loại nhiều ngăn đủ lớn), kìm cắt,kìm vạn năng,dây an toàn,đồng hồ vạn năng,máy xử lý cá nhân,dao Krone bắn cáp,bút thử điện, tô vít, bu long leo cột(ít cây), dây thuê bao, dây nhảy nói chung người công nhân làm cần phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ cá nhân chuyên dụng cần đến để tạo điều kiện thuận lợi xử lý máy cho khách hàng cách nhanh Kiến thức giao tiếp khách hàng: - Đối với người công nhân sửa chữa cần vững kiến thức kỹ thuật dịch vụ mà đơn vị cung cấp cung - b 10 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung tới 1.6Tbps sợi quang tương thích ghép kênh khác nhiều nhà cung cấp Hình 3.3 cho thấy kiến trúc chung hệ thống OPTera Long Haul 1600 Optical Line Hình 3.3:Kiến trúc chung Long Haul 1600 Về phân chia Long Haul 1600 thành lớp ( hình 3.4 hình 3.5): lớp truyền dẫn (Line) lớp dịch vụ (Service) 40 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Hình 3.4:Các lớp Long Haul 1600 Lớp truyền dẫn Line bao gồm: 1600 Amplifier MOR Plus Lớp dịch vụ bao gồm : Wavelengh Combiner, Wavelength Translator, Dense Regenerator Optical Dedicated Protection Ring 41 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Hình 3.5: Các ứng dụng OPTera Long Haul 1600 4.2.1.1 1600 Amplifier 1600 Amplifier hỗ trợ hai cấu hình Unidirectional OADM ( Optical Add - Drop Multiplexing ) cung cấp khả linh động cho phép cấu hình sử dụng riêng băng tần C, kết hợp băng tần C với băng tần L sử dụng băng tần L Ngoài với việc sử dụng phân tích phổ quang OSA ( Optical Spectrum Analyzer ) dung lượng hệ thống tăng đáng kể a Cấu hình Unidirectional Trong cấu hình sử dụng hai sợi quang, sợi phát sợi thu với cấu hình:  Chỉ sử dụng băng tần C  Sử dụng kết hợp băng C băng L  Chỉ sử dụng băng L Với cấu hình sử dụng kết hợp băng C băng L, dung lượng hệ thống cho phép lên đến 800 Gbps sợi quang tương đương 80 bước sóng 10 Gbps sợi ( 40 bước sóng băng C 40 bước sóng băng L) Với cấu hình sử dụng băng C băng L, dung lượng hệ thống 400 Gbps sợi quang, tương đương 40 bước sóng Nếu hệ thống sử dụng băng C mở rộng để sử dụng băng L cách thêm phần cứng thích hợp Với cấu hình có băng L, thường dùng với hệ thống có sử dụng sợi quang dịch chuyển tán sắc DSF ( Dispersion - Shifted Fiber) cho phép tiết kiệm chi phí nâng cấp dung lượng b.Cấu hình OADM Cấu hình cho phép hệ thống Add/Drop hay nhiều bước sóng trạm thuộc tuyến Có thể Add/Drop một, hai hay năm bước sóng tùy thuộc nhu cầu cấu trúc OADM sử dụng 4.2.1.2.MOR Plus Amplifier MOR Plus Amplifier ứng dụng Bidirectional khuếch đại tối đa 32 bước sóng (tương đương 16 kênh) dải bước sóng từ 1528,77 nm đến 1560 nm Với MOR Plus, bước sóng chia thành băng Băng BLUE có bước sóng từ 1528,77 nm đến 1531,30 nm, băng RED có bước sóng từ 1547,72 đến 1560,60 nm Do MOR Plus bidirectional nên bước sóng băng RED 42 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung BLUE truyền ngược chiều sợi quang Mỗi kênh liệu Bidirectional gồm bước sóng băng RED bước sóng băng BLUE 4.2.1.3.Wavelength Combiner Chức kết hợp kênh tốc độ 2,5 Kbps, kênh Gigabit Ethernet GE kết hợp hai tạo thành tín hiệu tốc độ 10 Gbps chuẩn cho truyền dẫn 4.2.1.4.Wavelength Translator Chuyển đổi bước sóng từ bên thành bước sóng DWDM chuẩn thực sửa dạng tín hiệu, định dạng đồng khuếch đại - gọi chung 3R (Re - sharp, Re - time, Re - amplifier ) mà không cần tái tạo lại toàn khung 4.2.1.5.Dense Regenerator Cho phép mở rộng tầm hoạt động hệ thống cách tái tạo tín hiệu quang hướng điểm trung gian hai trạm kết cuối Các tái tạo khuếch đại quang mắc chuỗi cho phép mở rộng tầm hoạt động hệ thống lên hàng trăm km 4.2.1.6.Optical Dedicated Protection Ring Cho phép thiết lập chuyển mạch bảo vệ tốc độ 10 Gbps lớp quang cách sử dụng module chuyển mạch quang OSM (Optical Switch Module) 3.2.2 Sơ đồ nguyên lý trạm có khuếch đại Raman Tuỳ thuộc vào yêu cầu cấu hình trạm mà thành phần có khác Dưới ta xét trạm với đầy đủ thành phần trạm khuếch đại, trạm có khuếch đại Raman 43 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Hình 3.6: Trạm đầu cuối có khuếch đại băng C, băng L khuếch đại Raman Những nhóm card CPG dùng cho cấu hình mạng quang đơn chiều thiết bị khuếch đại OPTera Long Haul 1600G - CQ40Gbit/s Nortel bao gồm: + Các khuếch đại Raman Dra-A Dra-B + Card phân tích phổ quang OSA + Bộ bù tán sắc suy hao MSA + Card kênh dịch vụ quang OSC + Card khuếch đại kép băng C + Card khuếch đại Bosster 4.2.3 Chức thành phần 4.2.3.1.Các khuếch đại Raman Dra-A Dra-B: 44 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Để tăng cự ly truyền dẫn, phía thu người ta lắp thêm khuếch đại Raman Card khuếch đại Raman xuất từ phiên trở đi, dùng sử dụng cấu hình đơn chiều với card UniOSC 1510/1615nm Khuếch đại dựa nguyên lý sử dụng hiệu ứng phi tuyến Raman, với ưu điểm làm giảm tỷ số nhiễu/tín hiệu, tăng cự ly truyền dẫn Hiệu ứng Raman xảy có tương tác ánh sáng phân tử chuyển động sợi quang Các phân tử sợi quang hấp thụ lượng từ bước sóng bơm Raman phát lại chúng tần số 13,2THz, với mức lượng tương đương với mức lượng sóng bơm trừ mức lượng dao động phân tử Nguyên lý khuếch đại Raman không hiệu nguyên lý khuếch đại EDFA, nguyên lý khuếch đại Raman cần công suất bơm lớn để đạt giá trị độ lợi Do hạn chế công suất phát Laser bơm khuếch đại Raman nên thường sử dụng ghép EDFA Raman Dải bước sóng khuếch đại Raman phụ thuộc vào tần số dao động phân tử lõi sợi quang bước sóng bơm Đặc biệt phụ thuộc nhiều vào cường độ bước sóng bơm (do hiệu ứng phi tuyến) Bước sóng cần thiết Laser bơm vào sợi quang ngắn  50nm phổ bước sóng cần khuyết đại Đối với băng-C (1530-1565nm), bước sóng bơm  1450nm Để tăng độ lợi làm cho độ lợi phẳng hơn, cách sử dụng nhiều bước sóng bơm khác Card DRA thiếu hệ thống đường dài đặc tính làm tăng cự ly truyền dẫn khuếch đại Raman Do vai trò ngày quan trọng với hệ thống thông tin quang tương lai Thiết bị khuếch đại 1600G Rel có card khuếch đại Raman DRA-A DRA-B Cả card phải lắp để có khuếch đại Raman phân bố Khuếch đại Raman dùng truyền dẫn đơn hướng Khuếch đại Raman phân bố thiết lập sở tượng tán xạ Raman, hiệu ứng phi tuyến truyền dẫn sợi quang giúp truyền tải lượng từ bước sóng bơm, quãng đường ngắn vào bước sóng quãng đường dài Card DRA cung cấp công suất bơm bước sóng ngắn cho khuếch đại Raman phân bố Khuếch đại Raman phân bố cải thiện toàn tỷ số tín hiệu quang nhiễu (OSNR) Cấu trúc card khuếch đại Raman minh họa hình 3.7 45 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Hình 3.7:Sơ đồ khối card khuếch đại Raman Chức cổng  Với DRA - A :  Out : Phát bước sóng DRA - A vào sợi quang truyền dẫn để khuếch đại tín hiệu quang mang lưu lượng thu từ upstream  Drop : Gửi tín hiệu quang khuếch đại Raman đến cổng vào Dual Amp trạm  UPG (DRA - B): Nhận bước sóng Raman từ DRA - B  MON_C : Cung cấp công suất tín hiệu băng C cổng DROP để giám sát công suất  MON_L: Cung cấp công suất tín hiệu băng L cổng DROP để giám sát công suất 4.2.3.2.Card phân tích phổ quang OSA Card phân tích phổ quang OSA lắp giá giá khuếch đại OSA gia tăng cân khuếch đại chất lượng cách kiểm tra công suất kênh quang, tỷ số tín hiệu quang nhiễu (OSNR) công suất toàn băng cổng hoạt động Card dùng để giám sát công suất, tỷ số tín hiệu nhiễu công suất toàn băng cổng Với tín hiệu quang mẫu cung cấp từ card Dual card Booster, card OSA tiến hành phân tích phát tín hiệu thông báo cho nhà điều hành mạng biết để tiện cho việc thay hay chỉnh sửa Việc triển khai card OSA phụ thuộc vào: - Dung lượng bước sóng - Dạng sợi quang - Số luồng 46 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung - Sự có mặt DRA - Sự có mặt OAMD Card OSA có cổng, cổng để giám sát băng-C cổng để giám sát băng-L Mỗi cổng OSA nối đến cổng kiểm tra khuếch đại MON phù hợp theo sơ đồ kết nối cố định Tín hiệu từ ngõ MON card khuếch đại Dual card Booster đưa vào ngõ IN card OSA Sau đó, tín hiệu đưa đến phân tích phổ (Optical Analizer) qua Coupler Switch Tín hiệu phân tích kết dùng để điều khiển công suất khuếch đại Hình 3.8: Card OSA 4.2.3.3.Bộ bù tán sắc suy hao MSA MSA điểm truy nhập để kết nối bù tán sắc vào OADM, MSA sử dụng suy hao để hạn chế công suất ngõ vào card cho không vượt mức để Photodetector hoạt động tốt 4.2.3.4.Card kênh dịch vụ quang OSC đơn chiều UniOSC Card UniOSC cung cấp kênh dịch vụ quang băng bước sóng cho truyền thông trạm tuyến quang, bước sóng hoạt động hình 3.9 Card có chức sau - Khai thác, quản trị, bảo trì, giám sát ( OAM B ) - Chuyển cảnh báo đến quản lý khai thác ( OPC ) quản lý mạng - Giám sát bảo dưỡng từ xa - Tải phần mềm từ xa 47 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung - Dùng làm kênh nghiệp vụ Hình 3.9:Bước sóng hoạt động UniOSC 1510/ 1615nm Kênh OSC mang thông tin dùng để giám sát trạm khuếch đại đường dây (không mang lưu lượng tải), truy suất khuếch đại đường dây Kênh dùng cho việc điều khiển trạm khuếch đại đường dây, như: mở hay tắt trạm để sử dụng cho mục đích kiểm tra z Theo công nghệ Nortel, người ta sử dụng hai kênh OSC có bước sóng 1510nm 1615 hoạt động băng bước sóng Điều tạo điều kiện cho việc xen/ rẽ kênh OSC Bước sóng hoàn toàn thoả mãn yêu cầu, nằm băng tần không trùng lặp với bước sóng bơm Hình 3.10: Các cổng card OSC 4.2.3.5.Card khuếch đại kép ( Dual Amplifier Circuit Pack ) Chức đặc tính card Dual Amplifier: Mỗi card khuếch đại kép có chứa hai khuếch đại EDFA để khuếch đại quang theo hai chiều Card khuếch đại kép dùng tất cấu hình 48 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung khuếch đại 1600G Card khuếch đại kép băng-C dùng để phát bước sóng băng-C khuếch đại kép băng-L dùng để phát bước sóng băng -L Hình 3.11:Các cổng card Dual Amp Chức cổng IN - : Nhận tín hiệu quang băng C OSC chuyển đến hướng (Direction 1) UPA - :Trích tín hiệu OSC từ OSC từ lưu lượng hướng MON - : Giao tiếp đến OSA để cung cấp mẫu công suất theo hướng 1( ~ 2% công suất) để giám sát OUT - : Phát tín hiệu khuếch đại băng C theo hướng tới Boosters 3.2.3.6.Card khuếch đại Booster Chức đặc tính khuếch đại Booster Trong cấu hình khuếch đại mạng quang với thiết bị 1600G, khuếch đại Booster dùng liên kết với card khuếch đại kép, card khuếch đại Booster có khuếch đại EDFA, card khuếch đại Booster 21 băng-C có công suất ngõ tối đa 21 dBm (Card khuếch đại Booster 18 có công suất tối đa 18dBm) Bộ khuếch đại 1600G yêu cầu cặp card Booster Tùy cấu hình mà sử dụng cặp booster 18 cặp Booster 21 cặp gồm Booster 18 Booster 21 Hình 3.12 mô tả cấu trúc card Booster 49 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung Hình 3.12:Sơ đồ khối card Booster Chức cổng: Cổng IN: Nhận tín hiệu băng C, băng L Cổng INTLV: dùng cho cấu hình hướng Cổng MON: Cung cấp mẫu công suất ra(~ % công suất) để giám sát tới OSA Cổng UPB: Cổng dùng cấu hình băng C & L Cổng OUT: Phụ thuộc vào vị trí cấu hình khuếch đại, đầu băng C băng L, băng C + OSC, băng L + OSC, C/L + OSC 50 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung KẾT LUẬN CHƯƠNG IV Chương IV trình bày ứng dụng khuếch đại Raman hệ thống WDM thiết bị khuếch đại quang 1600G - 40Gps Việc sử dụng khuếch đại Raman hệ thống thông tin quang xu tất yếu phát triển thông tin quang tín khả khuếch đại dải băng tần rộng độ khuếch đại lớn khuếch đại Raman 51 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung KẾT LUẬN Bộ khuếch đại Raman phát triển dựa nguyên lý xạ kích thích, tán xạ Raman, có độ can nhiễu thấp, công suất khuếch đại lớn, ưu điểm lớn khuếch đại Raman khuếch đại phổ băng tần rộng Xu thông tin quang yêu cầu số lượng kênh tăng dung lượng kênh nhiều hơn, sử dụng khuếch đại Raman xu hướng tất yếu thông tin quang đại Sau thời gian tìm hiểu em hoàn thành đồ án với nội dung:  Tìm hiểu tổng quan khuếch đại quang nói chung nguyên lý khuếch đại quang, loại khuếch đại quang, số tham số khuếch đại quang  Tìm hiểu tán xạ Raman, nguyên lý hoạt động khuếch đại Raman, ưu điểm khuếch đại Raman, đặc điểm khuếch đại Raman  Tìm hiểu ứng dụng khuếch đại Raman mạng WDM, thiết bị khuếch đại quang 1600G - 40Gbps 52 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung TÀI LIỆU THAM KHẢO Raman Amplification in Fiber Optical Communication Systems, Clifford Headley Govind P Agrawal, Elsevier, Inc, 2005 Nonlinear fiber optics, Govind P.Agrawal, Academic Press, Inc, 1995 Fiber optic communications system, Govind P.Agrawal, John Wiley & Son, Inc, 2000 53 SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 Báo cáo tốt nghiệp GVHD: Đỗ Thị Thu Dung MỤC LỤC SVTH: Ngô Đức Anh Lớp: ĐT19A1 ... khai Các khuếch đại quang Raman coi lời giải cho toán khuếch đại quang hệ thống truyền dẫn quang dung lượng lớn, cự ly dài dài Nhận thức tầm quan trọng khuếch đại Raman hệ thống thông tin quang, ... chia khuếch đại quang thành hai loại là: Khuếch đại quang bán dẫn SOA khuếch đại quang sợi OFA 2.4 Hệ số độ lợi Hầu hết khuếch đại quang thực thông qua hiệu ứng xạ kích thích Khuếch đại đạt khuếch. .. Dung quang số tham số khuếch đại quang  Chương 2: Trình bày khuếch đại Raman: tán xạ Raman, ưu nhược điểm khuếch đại Raman, nguyên lý khuếch đại Raman, bơm phương trình tín hiệu, nhiễu khuếch đại