Đề Tài Hệ Thống Thông Tin Quang

Đề tài: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GVHD : Th.S NGÔ ĐẮC THUẦN Sinh viên: Trương Thế Toàn Nguyễn Quang Hùng Đặng Vũ Thiên Lê Minh Quân Nguyễn Thanh Hùng 0520082(*) 0520030 0520071 0520065 0520031 Nội dung 1-Giới thiệu 2-Nguồn quang 3-Tách sóng quang 4-Hệ thống thông tin quang WDM 5-Thiết kế hệ thống thông tin quang 6-Ứng dụng tinh thể LiNbO3 chuyển mạch quang 7-Ưu hạn chế việc phát triển thông tin quang Việt Nam 1.Giới thiệu 1.1 Khái niệm thông tin quang 1.2 Đặc tính thông tin quang 1.3 Các định luật 1.1 Khái niệm  Thông tin quang hệ thống truyền tin thông qua sợi quang, có nghĩa thông tin truyền dạng tín hiệu quang (không phải tín hiệu điện) từ máy phát đến máy thu Phương tiện truyền dẫn cáp quang  Máy phát: tín hiệu điện  tín hiệu quang  Máy thu: tín hiệu quang  tín hiệu điện 1.1 Khái niệm 1.2 Đặc điểm cáp quang  Độ suy hao truyền dẫn thấp (cự ly 50km cần lặp)  Băng thông lớn  Chúng sử dụng để thiết lập đường truyền dẫn nhẹ mỏng (nhỏ)  Không có xuyên âm với đường sợi quang bên cạnh  Không chịu ảnh hưởng nhiễu cảm ứng sóng điện 1.2 Đặc điểm thông tin quang  Tốc độ cao (>10Gb/s)  Có độ an toàn, bảo mật cao  Tuổi thọ dài  Có thể triển khai nhiều địa hình khác  Không bị rò rỉ tín hiệu dễ kéo dài cần Ưu-nhược điểm cáp quang Ưu điểm -Độ tổn hao thấp nên cần repeater -Dễ lắp đặt bảo dưỡng -Dải thông lớn, truyền nhiều ứng dụng -Tốc độ cao (565 Mb/s) -Chống nhiễu cao -Tính bảo mật cao Nhược điểm -Chi phí lắp đặt cao -Khó đấu nối -Khó sửa chữa bị đứt cáp -Khó thể lắp đặt theo đường gấp khúc 1.3 Các định luật Đặc tính truyền: Ánh sáng truyền sợi quang có đặc tính truyền thẳng, phản xạ khúc xạ Sự truyền thẳng ánh sáng truyền môi trường đồng nhất, tia sáng theo đường thẳng, không bị gấp khúc Hiện tượng khúc xạ: Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ bị thay đổi hướng truyền mặt phân cách hai môi trường Hiện tượng phản xạ: Là tượng tia sáng quay trở lại môi trường tia tới gặp mặt phân cách hai môi trường có chiết suất khác 1.3 Các định luật Nguyên lý truyền: Tùy theo góc ánh sáng vào cáp quang mà ta có hướng ánh sáng cáp quang khác Những tia sáng vào tâm sợi quang với góc tới nhỏ dường theo đường thẳng dọc theo trục sợi quang 7.Vấn đề phát triển hệ thống thông tin quang Việt Nam: a.tình hình tại: b.Ưu hạn chế việc triển khai hệ thống thông tin quang: a.tình hình tại: Hiện nay, Việt Nam cáp quang ứng dụng triển khai rộng rãi.Điển hình như: -Sử dụng tuyến truyền dẫn quốc tế kết nối Việt Nam với nước khác giới.Cụ thể như:tuyến TVH(kết nối Thailand -VN-HongKong),tuyến cáp quang Liên Á… -Sử dung tuyến truyền dẫn liên tỉnh nội tỉnh để kết nối thông tin tổng đài với tuyến cáp quang quốc lộ 1A,tuyến cáp quang đường Hồ Chí Minh…  -Sử dụng mạng truy cập để cung cấp đường truyền tốc độ cao tới quan,doanh nghiệp cá nhân có nhu cầu,ví dụ cung cấp đường truyền số liệu tốc độ cao kết hợp với cáp đồng mạng truyền hình cáp  -Trong tương lai,hệ thống truyền dẫn Việt Nam phát triển theo xu hướng chung giới Cáp Quang Hóa.Cáp quang triển khai tối đa để thay hệ thống viba(vô tuyến) lại(ở nơi chưa triển khai cáp quang địa hình) b.Ưu hạn chế việc triển khai hệ thống thông tin quang: Ưu thế:  Dung lượng lớn Các sợi quang có khả truyền lượng lớn thông tin Với công nghệ hai sợi quang truyền đồng thời 60.000 đàm thoại Một sợi cáp quang (có đường kính cm) chứa khoảng 200 sợi quang, tăng dung lượng đường truyền lên 6.O0O.OOO đàm thoại So với phương tiện truyền dẫn dây thông thường, cáp lớn gồm nhiều đôi dây truyền 500 đàm thoại cáp đồng trục có khả với 10.000 đàm thoại tuyến viba hay vệ tinh mang 2000 gọi đồng thời  Kích thước trọng lượng nhỏ So với cáp đồng có dung lượng, cáp sợi quang có đường kính nhỏ khối lượng nhẹ nhiều Do dễ lắp đặt chúng hơn, đặc biệt vị trí có sẵn dành cho cáp (như đường ống đứng tòa nhà), khoảng không  Không bị nhiễu điện Truyền dẫn sợi quang không bị ảnh hưởng nhiễu điện từ hay nhiễu tần số vô tuyến không tạo nhiễu nội Sợi quang cung cấp đường truyền “sạch” môi trường khắc nghiệt Các công ty điện lực sử dụng cáp quang, dọc theo đường dây điện cao để cung cấp đường thông tin rõ ràng trạm biến áp.Thậm chí dù ánh sáng bị xạ từ sợi quang thâm nhập vào sợi quang khác  Tính cách điện Sợi quang vật cách điện,nó loại bỏ nhu cầu dòng điện cho đường thông tin Cáp sợi quang làm chất điện môi thích hợp không chứa vật dẫn điện cho phép cách điện hoàn toàn cho nhiều ứng dụng Nó loại bỏ nhiễu gây dòng điện chạy vòng đất hay trường hợp nguy hiểm gây phóng điện đường dây thông tin sét hay trục trặc điện Đây thực phương tiện an toàn thường dùng nơi cần cách điện  Tính bảo mật Sợi quang cung cấp độ bảo mật thông tin cao Một sợi quang bị lấy trộm thông tin phương tiện điện thông thường dẫn điện bề mặt hay cảm ứng điện từ, khó để lấy thông tin dạng tín hiệu quang Các tia sáng truyền lan tâm sợi quang tia thoát khỏi sợi quang Thậm chí thâm nhập vào sợi quang bị phát nhờ kiểm tra công suất ánh sáng thu đầu cuối Trong tín hiệu thông tin vệ tinh viba dễ dàng thu để giải mã  Độ tin cậy cao dễ bảo dưỡng Sợi quang phương tiện truyền dẫn đồng Những tuyến cáp quang thiết kế thích hợp chịu đựng điều kiện nhiệt độ độ ẩm khắc nghiệt chí hoạt động nước Sợi quang có thời gian hoạt động lâu , ước tính 30 năm số cáp Yêu cầu bảo dưỡng hệ thống cáp quang so với yêu cầu hệ thống thông thường; cáp dây đồng,vốn yếu tố bị mòn dần gây lúc có lúc tín hiệu  Tính linh hoạt Các hệ thống thông tin quang khả dụng cho hầu hết dạng thông tin số liệu , thoại video  Tính mở rộng Các hệ thống sợi quang thiết kế thích hợp dễ dàng mở rộng cần thiết Một hệ thống dùng cho tốc độ số liệu thấp nâng cấp trở thành hệ thống tốc độ số liệu cao cách thay đổi thiết bị điện tử Hệ thống cáp sợi quang giữ nguyên cũ  Sự tái tạo tín hiệu Công nghệ ngày cho phép thực đường truyền thông cáp quang dài 70 km trước cần tái tạo tín hiệu , khoảng cách tăng lên tới 150 km nhờ sử dụng khuếch đại lazer Trong tương lai, công nghệ mở rộng khoảng cách lên tới 200 km 1000 km Chi phí tiết kiệm sử dụng lặp trung gian việc bảo dưỡng chúng lớn Ngược lại , hệ thống cáp điện thông thường vài km cần có lặp b.Hạn chế:  Vấn đề biến đổi điện - quang Trước đưa tín hiệu thông tin điện vào sợi quang , tín hiệu điện phải biến đổi thành sóng ánh sáng (có bước sóng 850 , 1310 1550 nm) Công việc thiết bị điện tử thực đầu phát.Tại đầu thu , tín hiệu quang phải biến đổi trở tín hiệu điện khả dụng Khi chi phí thiết bị điện tử biến đổi tín hiệu cần xem xét tất ứng dụng  Đường truyền thẳng Cáp quang cần có đường thẳng Cáp chôn trực tiếp , đặt ống treo không theo đường thẳng Điều đòi hỏi phải mua thuê tài sản , nơi có đường cáp quang qua Đôi có đường thẳng cho tuyến cáp Đối với nơi vùng rừng núi hay số khu vực đô thị phương pháp thông tin vô tuyến thích hợp  Yêu cầu lắp đặt đặc biệt Do sợi quang chủ yếu làm thủy tinh (silic) , nên cần phải có kỹ thuật đặc biệt xây dựng lắp đặt tuyến thông tin cáp quang Các phương pháp lắp đặt cáp đồng thông thường, ví dụ uốn cong, bọc dây, hay hàn không áp dụng Đồng thời phải có thiết bị sợi quang thích hợp để kiểm tra đo thử sợi quang  Vấn đề sửa chữa Không dễ dàng sửa chữa đường cáp quang bị hư hỏng Các quy trình sửa chữa đòi hỏi phải có kỹ tốt thiết bị thích hợp Trong số trường hợp cần thay toàn đoạn cáp bị hỏng Vấn đề trở nên phức tạp nhiều có nhiều ngưởi sử dụng phục vụ đoạn cáp bị hỏng Vì cần có thiết kế hệ thống thích hợp với việc định tuyến liên lạc phòng bị cho tình hỏng hoc bất ngờ đường cáp quang Cám ơn bạn ý theo dõi!