Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) là công nghệ “trong một sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang”. Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác nhau được tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền đi trên một sợi quang. Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp đó được phân giải ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác nhau.
Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang MỤC LỤC MỤC LỤC Danh mục hình vẽ LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Sơ đồ khối tổng quát 1.3 Phân loại hệ thống WDM 1.4 Các phần tử hệ thống WDM 10 1.4.1 Bộ phát quang 10 1.4.2 Bộ thu quang 12 1.4.3 Sợi quang 13 1.4.4 Bộ tách / ghép bước song: ( OMUX/ODEMUX) 14 1.4.5 Bộ xen / rẽ bước sóng: ( OADM) 15 1.4.6 Bộ nối chéo quang: (OXC) 17 1.4.7 Bộ khuếch đại quang: (OA - Optical Amplifier): 18 1.4.8 Bộ chuyển đổi bước song 19 1.5 Các tham số gép kênh quang theo bƣớc sóng 20 1.5.1 Suy hao xen 20 1.5.2 Xuyên kênh 20 1.5.3 Độ rộng kênh 22 1.5.4 Ảnh hưởng hiệu ứng phi tuyến 23 1.6 Cấu trúc mạng truyền tải quang 24 1.6.1 Cấu trúc mạng Ring 24 1.6.2 Cấu trúc mạng Mesh 24 1.6.3 Cấu trúc mạng hình 25 1.6.4 Cấu trúc mạng Mesh Ring hai lớp 26 1.7 Ƣu nhƣợc điểm hệ thống WDM 27 1.8 Bộ khuếch đại quang EDFA 27 1.8.1 Các cấu trúc EDFA 27 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn 1.8.2 Lý thuyết khuếch đại EDFA 29 1.8.3 Yêu cầu nguồn bơm 31 1.8.4 Phổ khuếch đại 33 1.8.5 Các tính chất EDFA 34 1.8.6 Nhiễu khuếch đại 36 1.8.7 Ưu khuyết điểm EDFA 38 CHƢƠNG II – MÔ PHỎNG TUYẾN THÔNG TIN QUANG WDM BẰNG PHẦN MỀM OPTISYSTEM 39 2.1 Tổng quan phần mềm Optisystem 39 2.1.1 Lợi ích 39 2.1.2 Ứng dụng 40 2.2 Đặc điểm chức 40 2.2.1 Cấu tạo thư viện (Component Library) 40 2.2.2 Tích hợp với công cụ phần mềm Optiwave 41 2.2.3 Các công cụ hiển thị 42 2.3 Tóm tắt hƣớng dẫn sử dụng phần mềm optisystem 42 2.3.1 Yêu cầu chung 42 2.3.2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm optisystem 45 2.3.3 Tạo dự án 50 2.3.4 Hiển thị thay đổi tham số phần tử dự án 52 2.3.5 Chạy mô 58 2.4 Mơ hình mơ 66 2.4.1 Yêu cầu thiết kế 66 2.4.2 Mô theo phương án thiết kế 68 2.4.2.1 Tuyến phát quang: chọn cửa sổ truyền 1550nm EDFA băng C 68 2.4.2.2 Tuyến truyền dẫn quang 71 2.4.4.3 Tuyến thu hệ thống WDM 74 2.4.3 Kết mô theo yêu cầu thiết kế 75 2.4.4 Kết mô thay đổi tham số để đạt BER=10-12 79 Tài Liệu Tham Khảo 83 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang THU T NG V TỪ VIẾT T T GVD Group velocity dispersion Nhóm hệ số tán sắc OADM Optical add/drop multiplexer Bộ xen rớt quang BER Bit error rate Tốc độ lỗi bit OTN Optical transport network Mạng truyền tải quang DCF Dispersion sompensating fiber Sợi bù tán sắc DEMUX Demultipplexer Bộ tách kênh SNR Signal to noise ratio EDFA Erbium doped fiber amplifier Tỉ số tín hiệu nhiễu Khuếch đại quang sợi quang trộn Erbium FWM LASER Four wave mixing Hiệu ứng trộn bốn sóng Light amplication by stimulated Khuếch đại ánh sáng nhờ xạ emission of radiation kích thích MUX Multiplexer Bộ ghép kênh NF Noise figure Nền nhiễu SBS Stimulated brillouin scattering Tán xạ kích thích Brillouin CATV Cable television Cáp tivi OLT Optical line terminal Bộ đầu cuối đường quang OSC Optical supervisory channel EDF Erbium doped fiber Kênh giám sát đường quang Sợi quang pha ion đất Erbium OXC Optical cross connector Bộ kết nối chéo quang PMD Polarisation mode dispersion Hệ số tán sắc phân cực mode APS Automatic protection switching Chuyển mạch bảo vệ tự động PON Pass optical network Mạng quang thụ động WDM Wavelength devision Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng SMF Single mode fiber TDM Time division multiplexing Sợi đơn mode Bộ ghép kênh phân chia theo thời gian SPM Self phase modulation Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Hiệu ứng tự điều chế dịch pha Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang Danh mục hình vẽ Hình 1.1: Sơ đồ chức hệ thống WDM Hình 1.2: Hệ thống ghép bước sóng đơn hướng song hướng Hình 1.3 : Sơ đồ điều chế Hình 1.4 : Sơ đồ khối bên thu Hình 1.5 : Cấu trúc tổng quát sợi quang 10 Hình 1.6 Sơ đồ khối ghép/ tách kênh bước sóng 11 Hình 1.7 Cấu trúc song song 12 Hình 1.8 : Cấu trúc song song theo băng 12 Hình 1.9 : Cấu trúc nối tiếp 13 Hình 1.10 : Cấu trúc xen rớt theo băng sóng 13 Hình 1.11 : Sơ đồ kết nối OXC 14 Hình 1.12 : Khuếch đại quang OLA 15 Hình 1.13: Xuyên kênh giải ghép 18 Hình 1.14: Xuyên kênh ghép hỗn hợp 18 Hình 1.15 : Cấu trúc mạng Ring 21 Hình 1.16 : Cấu trúc mạng Mesh 21 Hình 1.17 : Cấu trúc mạng hình đơn 22 Hình 1.18: Cấu trúc mạng hình kép 22 Hình 1.19 : Cấu trúc mạng hình Ring hai lớp 23 Hình 1.20: Cấu trúc tổng quát khuếch đại EDFA 24 Hình 1.21: Mặt cắt ngang loại sợi quang pha ion Erbium 25 Hình 1.22: Giản đồ phân bố lượng ion Er3+ sợi silica 26 Hình 1.23 Phổ hấp thụ 27 Hình 1.24: Q trình khuếch đại tín hiệu 28 Hình 1.25: Cấu hình khuếch đại EDFA bơm kép [11] 30 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Bộ mơn Thơng tin quang Th.s Cao Hồng Sơn Hình 1.26 Cấu hình khuếch băng L 31 Hình 1.27: Đồ thị biểu diễn cơng suất bão hồ 33 Hình 1.28 (a) Hệ số nhiễu FN (b) Độ lợi EDFA 34 Hình 2.1: Thành phần trình diễn 42 Hình 2.2: Thư viện phần tử 42 Hình 2.3: Giao diện thư viện 44 Hình 2.4 Giao diện người sử dụng 44 Hình 2.5: Project Browser 45 Hình 2.6: Description 45 Hình 2.7: Status bar 46 Hình 2.8: Menu bar 46 Hình 2.9: Pan window 46 Hình 2.10: Tool bars 47 Hình2.11 Cửa số Project layout 47 Hình 2.12 Đặt phần tử vào Main layout 48 Hình 2.13: Kích hoạt kết nối tự động 48 Hình 2.14:Hủy bỏ chế độ kết nối tự động 48 Hình 2.15 :màn hình Parameters 49 Hình 2.16 :Chọn trường thay đổi tốc độ bít 50 Hình 2.17 : Nhập tốc độ bít muốn thay đổi 51 Hình2.18 : Thiết lập cửa sổ thời gian thực 52 Hình 2.19 : Thay đổi cơng suất phát quang 53 Hình 2.20: Giao diện hình chạy mơ 55 Hình 2.21 : Chạy chương trình 56 Hình 2.22: Đo tỉ số BER kênh 57 Hình 2.23 : Kết mô 58 Hình 2.24: Thiết lập tham số quyét 59 Hình 2.25: Chuyển đổi số lần quét 60 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Bộ mơn Thơng tin quang Th.s Cao Hồng Sơn Hình 2.26: Hộp thoại chuyển sang chế độ quét cho tham số 61 Hình 2.27: Chọn chế độ tham số 61 Hình 2.28: Các bước để hiển thị kết mô quét tham số 63 Hình 2.29: Thiết lập tham số tồn cục 65 Hình 2.30: Nguồn Laser phát CW Laser 66 Hình 2.31: Bộ tạo xung RZ 66 Hình 2.32 Bộ tạo chuỗi bít 66 Hình 2.33: Bộ điều chế Mach-Zehnder 67 Hình 2.34: Bộ ghép kênh MUX 4×1 67 Hình 2.35: Tuyến phát quang 68 Hình 2.36 Tuyến truyền dẫn quang 68 Hình 2.37 Bộ lặp 69 Hình 2.38 Thơng số sợi bù tán sắc DCF 70 Hình 2.39 Tuyến thu WDM 71 Hình 2.40 Thiết bị đo BER 71 Hình 2.41 Tuyến WDM thiết kế theo yêu cầu 72 Hình 2.42 Quang phổ tín hiệu phát 73 Hình 2.43 Quang phổ tín hiệu đầu thu kênh thứ 73 Hình 2.44 Tổng cơng suất phát 74 Hình 2.45 Cơng suất thu kênh 74 Hình 2.46 Hiển thị mắt quang 75 Hình 2.47 BER kênh thứ 10-13 75 Hình 2.48 Thay đổi công suất Laser phát 76 Hình 2.49 Hệ số suy hao sợi quang thay đổi 76 Hình 2.50 BER kênh thứ đạt 10-12 77 Hình 2.51 BER đạt 10-12 thay đổi số tham số 77 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ mơn Thơng tin quang LỜI NĨI ĐẦU Với phát triển vô mạnh mẽ công nghệ thông tin nói chung kỹ thuật viễn thơng nói riêng Nhu cầu dịch vụ viễn thông phát triển nhanh tạo áp lực ngày cao tăng dung lượng thông tin Cùng với phát triển kỹ thuật chuyển mạch, kỹ thuật truyền dẫn không ngừng đạt thành tựu to lớn, đặc biệt kỹ thuật truyền dẫn môi trường cáp sợi quang Tương lai cáp sợi quang sử dụng rộng rãi mạng viễn thông coi mơi trường truyền dẫn lý tưởng mà khơng có mơi trường truyền dẫn thay Các hệ thống thông tin quang với ưu điểm băng thông rộng, cự ly xa, không ảnh hưởng nhiễu khả bảo mật cao ,phù hợp với tuyến thông tin xuyên lục địa đường trục có tiềm to lớn việc thực chức mạng nội hạt với cấu trúc linh hoạt đáp ứng loại hình dịch vụ tương lai Ta thấy mạng thơng tin quang cịn số hạn chế chất lượng truyền dẫn băng thơng cịn hẹp, khoảng cách truyền dẫn ngắn, yêu cầu đặt phải tăng chất lượng cự ly đường truyền cho chế độ thông tin quang Giải pháp đưa công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM, cho phép ghép nhiều bước sóng sợi quang tăng dung lượng đường truyền mà khơng cần tăng thêm sợi quang Với toán: “xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA.” Nhóm em xin trình bày tổng quan hệ thống thơng tin quang WDM có sử dụng khuếch đại EDFA , xây dựng mơ hình mơ hệ thống thơng tin quang WDM theo phương án thiết kế Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo Th.s Cao Hồng Sơn, hướng dẫn, giúp đỡ nhóm em thời gian qua Mặc dù cố gắng nhiều, trình độ cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận ý kiến đóng góp thầy, bạn để tập chúng em hoàn thiện Chúng Em xin chân thành cảm ơn! Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Bộ mơn Thơng tin quang Th.s Cao Hồng Sơn CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM 1.1 Giới thiệu chung Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) công nghệ “trong sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang” Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền sợi quang Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp phân giải (tách kênh), khơi phục lại tín hiệu gốc đưa vào đầu cuối khác 1.2 Sơ đồ khối tổng quát Phát tín hiệu: Trong hệ thống WDM, nguồn phát quang dùng laser Hiện có số loại nguồn phát như: Laser điều chỉnh bước sóng (Tunable Laser), Laser đa bước sóng (Multiwavelength Laser) Yêu cầu nguồn phát laser phải có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát ổn định, mức cơng suất phát đỉnh, bước sóng trung tâm, độ rộng phổ, độ rộng chirp phải nằm giới hạn cho phép Ghép/tách tín hiệu: Ghép tín hiệu WDM kết hợp số nguồn sáng khác thành luồng tín hiệu ánh sáng tổng hợp để truyền dẫn qua sợi quang Tách tín hiệu WDM phân chia luồng ánh sáng tổng hợp thành tín hiệu ánh sáng riêng rẽ cổng đầu tách Hiện có tách/ghép tín hiệu WDM như: lọc màng mỏng điện môi, cách tử Bragg sợi, cách tử nhiễu xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG, lọc Fabry-Perot Khi xét đến tách/ghép WDM, ta phải xét tham số như: khoảng cách kênh, độ rộng băng tần kênh bước sóng, bước sóng trung tâm kênh, mức xuyên âm kênh, tính đồng kênh, suy hao xen, suy hao phản xạ Bragg, xuyên âm đầu gần đầu xa Truyền dẫn tín hiệu: Q trình truyền dẫn tín hiệu sợi quang chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, hiệu ứng phi tuyến, vấn đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu Mỗi vấn đề kể phụ thuộc nhiều vào yếu tố sợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi ) Khuếch đại tín hiệu: Hệ thống WDM chủ yếu sử dụng khuếch đại quang sợi EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) Tuy nhiên khuếch đại Raman sử dụng thực tế Có ba chế độ khuếch đại: Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn khuếch đại công suất, khuếch đại đường tiền khuếch đại Khi dùng khuếch đại EDFA cho hệ thống WDM phải đảm bảo yêu cầu sau: - Ðộ lợi khuếch đại đồng tất kênh bước sóng (mức chênh lệch khơng q dB) - Sự thay đổi số lượng kênh bước sóng làm việc không gây ảnh hưởng đến mức công suất đầu kênh - Có khả phát chênh lệch mức công suất đầu vào để điều chỉnh lại hệ số khuếch đại nhằm đảm bảo đặc tuyến khuếch đại phẳng tất kênh Thu tín hiệu: Thu tín hiệu hệ thống WDM sử dụng tách sóng quang hệ thống thơng tin quang thơng thường: PIN, APD Hình 1.1: Sơ đồ chức hệ thống WDM 1.3 Phân loại hệ thống WDM Hình 1.2: Hệ thống ghép bước sóng đơn hướng song hướng Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn Hệ thống WDM chia làm hai loại: hệ thống đơn hướng song hướng minh hoạ hình 1.2 Hệ thống đơn hướng truyền theo chiều sợi quang Do vậy, để truyền thông tin hai điểm cần hai sợi quang Hệ thống WDM song hướng, ngược lại, truyền hai chiều sợi quang nên cần sợi quang để trao đổi thông tin điểm Cả hai hệ thống có ưu nhược điểm riêng Giả sử công nghệ cho phép truyền N bước sóng sợi quang, so sánh hai hệ thống ta thấy: -Xét dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả cung cấp dung lượng cao gấp đôi so với hệ thống song hướng Ngược lại, số sợi quang cần dùng gấp đôi so với hệ thống song hướng -Khi cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng không cần đến chế chuyển mạch bảo vệ tự động APS (Automatic Protection-Switching) hai đầu liên kết có khả nhận biết cố cách tức thời -Ðứng khía cạnh thiết kế mạng, hệ thống song hướng khó thiết kế cịn phải xét thêm yếu tố như: vấn đề xuyên nhiễu có nhiều bước sóng sợi quang, đảm bảo định tuyến phân bố bước sóng cho hai chiều sợi quang khơng dùng chung bước sóng -Các khuếch đại hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức tạp hệ thống đơn hướng Tuy nhiên, số bước sóng khuếch đại hệ thống song hướng giảm ½ theo chiều nên hệ thống song hướng, khuyếch đại cho công suất quang ngõ lớn so với hệ thống đơn hướng 1.4 Các phần tử hệ thống WDM 1.4.1 Bộ phát quang Các nguồn quang sử dụng hệ thống thông tin cáp sợi quang Diode Laser (LD) Diode phát quang (LED) Laser “ Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation” Khuếch đại ánh sáng nhờ xạ kích thích.Hoạt động Laser dựa hai tượng : Hiện tượng xạ kích thích tượng cộng hưởng sóng ánh sáng lan truyền Laser Tín hiệu quang phát từ LD LED có tham số biến đổi tương ứng với biến đổi tín hiệu điện vào Tín hiệu điện vào phát dạng số tương tự Thiết bị phát quang thực biến đổi tín hiệu điện vào thành tín hiệu quang tương ứng cách biến đổi dòng vào qua nguồn phát quang Bước sóng ánh sáng nguồn phát quang phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu chế tạo phần tử phát Ví dụ GaalAs phát Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 10 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang - Nguồn phát: - Loại nguồn: Laser - Phương thức điều chế: điều chế - Bộ thu: Sử dụng PIN kết hợp với lọc thông thấp Bessel 2) Yêu cầu: a) Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mơ hình mơ hệ thống thông tin quang WDM theo phương án thiết kế Lưu ý: tham số toàn cục (global parameters để mô phỏng) thiết lập sau - Tốc độ bit: 10 Gbit/s - Chiều dài chuỗi: 128 bits - Số mẫu bit: 64 b) Đưa thiết bị đo vào mơ hình mơ Các thiết bị đo tuyến đặt vị trí phù hợp để xác định chất lượng dạng tín hiệu điểm cần thiết tuyến Các thiết bị đo bản: - Thiết bị đo cơng suất quang - Thiết bị phân tích phổ quang - Thiết bị đo BER c) Chạy mô d) Hiển thị kết mô thiết bị đo đặt tuyến e) Thay đổi tham số phần tử tuyến để đạt BER = 10-12 3) Báo cáo kết thực hành - Mơ hình mơ - Các tham số mơ chi tiết - Kết mô o Kết mô theo phương án thiết kế ban đầu hệ thống ban đầu o Sự thay đổi tham số thiết kế để đạt BER = 10-12 - Nhận xét, phân tích kết mơ Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 67 Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn 2.4.2 Mô theo phƣơng án thiết kế 2.4.2.1 Tuyến phát quang: chọn cửa sổ truyền 1550nm EDFA băng C Mỗi kênh quang bao gồm nguồn phát quang lazer CW lazer, phát xung RZ pulse genarator, phát bit điện pseudom-Radom Bit sequence Genarator, điều chế Machzehnder Tuyến phát quang gồm kênh quang tích hợp thơng quang ghép kênh quang MUX Thiết lập tham số tồn cục Tốc độ bít: 10GBps Chiều dài chuỗi: 128bits Số mẫu bít: 64 Số mẫu =Chiều dài chuỗi×Số mẫu trong bit=128×64=8192 Hình 2.29: Thiết lập tham số toàn cục Nguồn phát: Sử dụng nguồn CW Laser ( continous Wave Laser ) : nhằm giảm ảnh hưởng tán sắc sợi Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 68 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ mơn Thơng tin quang Hình 2.30: Nguồn Laser phát CW Laser Bộ tạo xung RZ Hình 2.31: Bộ tạo xung RZ Bộ tạo chuỗi bit Hình 2.32 Bộ tạo chuỗi bít Thiết kế mơ hệ thống thơng tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 69 Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn Bộ điều chế ngồi Hình 2.33: Bộ điều chế Mach-Zehnder Bộ ghép kênh quang (ghép kênh) Hình 2.34: Bộ ghép kênh MUX 4×1 Tồn tuyến phát kênh quang Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 70 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang Hình 2.35: Tuyến phát quang 2.4.2.2 Tuyến truyền dẫn quang Hình 2.36 Tuyến truyền dẫn quang Thiết kế mơ hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 71 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang Sợi quang sử dụng G.652 có tham số: cửa sổ truyền 1550nm thì: Suy hao sợi: 0.2dB Độ tán sắc: 0.335 ps/nmkm Độ dốc tán sắc (≤0.092ps/nm^2/k): 0.075ps/nm^2/k Do khoảng cách đường truyền lớn để thuận tiện cho việc mô sử dụng Sloop đóng vai trị nhân vòng lặp Chọn chiều dài sợi G.652 60km, số lặp là: 300km÷60km=5 Hình 2.37 Bộ lặp Do sợi quang có suy hao tán sắc nên tuyến truyền dẫn sử dụng bù tán sắc DCF Thông số bù tán sắc: Giả sử sợi G652 có chiều dài L1=50km Độ tán sắc : D1= 16.75 ps/nm.km Độ dốc tán sắc : 0.075ps/nm^2.km Chiều dài sợi bù tán sắc ( DCF) L2=60km-50km=10km Thì độ bù tán sắc D2= -D1×L1/L2.= -50×16.75/10= -83 ps/nm.km Độ dốc tán sắc : 0.375ps/nm^2.km Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 72 Nhóm Bộ mơn Thơng tin quang Th.s Cao Hồng Sơn Hình 2.38 Thơng số sợi bù tán sắc DCF Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng khuếch đại EDFA để bù suy hao sợi + L1=50km suy hao sợi là: 50×0.2=10dB Độ lợi khuếch đại EDFA 10dB + L2=10km suy hao sợi là: 10×0.2=5dB Độ lợi khuếch đại EDFA 5dB Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 73 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang 2.4.4.3 Tuyến thu hệ thống WDM Hình 2.39 Tuyến thu WDM Thiết bị đo BER Hình 2.40 Thiết bị đo BER Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 74 Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn 2.4.3 Kết mô theo yêu cầu thiết kế Tuyến WDM theo yêu cầu Hình 2.41 Tuyến WDM thiết kế theo yêu cầu Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 75 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ mơn Thơng tin quang Quang phổ tín hiệu phát Hình 2.42 Quang phổ tín hiệu phát Quang phổ tín hiệu thu Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 76 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang Hình 2.43 Quang phổ tín hiệu đầu thu kênh thứ Cơng suất tín hiệu phát Hình 2.44 Tổng cơng suất phát Cơng suất tín hiệu thu Hình 2.45 Cơng suất thu kênh Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 77 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ mơn Thông tin quang Tỉ lệ lỗi bit BER Mắt quang Hình 2.46 Hiển thị mắt quang BER kênh Hình 2.47 BER kênh thứ 10-13 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 78 Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn 2.4.4 Kết mô thay đổi tham số để đạt BER=10-12 Khi thay đổi tham số hệ thống tỉ số lỗi bít BER se thay đổi theo Thay đổi công suất Laser phát Hình 2.48 Thay đổi cơng suất Laser phát Hoặc thay đổi hệ số suy hao sợi quang lên thành 0.2025dB Hình 2.49 Hệ số suy hao sợi quang thay đổi Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 79 Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng Sơn BER thay đổi + BER kênh thứ thay đổi Hình 2.50 BER kênh thứ đạt 10-12 + Mắt quang: Hình 2.51 BER đạt 10-12 thay đổi số tham số Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 80 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Vũ Văn San, “Hệ thống thông tin quang sử dụng kỹ thuật WDM”, tạp chí bưu viễn thơng số 9-1999 Giáo trình “Kỹ thuật thơng tin quang 2” (dùng cho sinh viên hệ đào tạo đại học từ xa)_Ths Đỗ Văn Việt Em Kevin H Liu, IP over WDM, John Wiley & Sons, Inc, 2002 Tài liệu:khuếch đại quang sợi khả ứng dụng vào mạng viễn thông- Dương Đức Tuệ Hệ thống ghép kênh theo bước sóng quang - Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng, NXB Bưu Điện, Hà Nội 5-2001 Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 81 Nhóm ... chức hệ thống WDM 1.3 Phân loại hệ thống WDM Hình 1 .2: Hệ thống ghép bước sóng đơn hướng song hướng Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem Nhóm Bộ môn Thông tin quang. .. layout : phần mà để người sử dụng thiết kế Hình 2.4 Giao diện người sử dụng Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 47 Nhóm Th.s Cao Hồng Sơn Bộ môn Thông tin quang. .. Người dùng truy cập vào lấy phần tử để thiết kế (Hình 1) Hình 2 .2: Thư viện phần tử Thiết kế mô hệ thống thông tin quang WDM sử dụng phần mềm Optisystem 45 Nhóm Bộ môn Thông tin quang Th.s Cao Hồng