Bộ thí nghiệm cơ sở về thông tin quang sợi số hóa tốc độ 10mb s

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ *** đ ỉ ià i ỉ Bộ THÍ NGHIỆM sở VỀ THƠNG TIN QUANG SỢl, SỐ HỐ TỐC Độ 10MB/S MẢ SỐ : Q G 02.05 CHÚ TRÌ Đ Ể TÀI : T H S NGUYÊN Q UỐ C TUẤN ị s Ố - S ữ U S P H nội 0 ♦ TÓM TÁT DỂ TÀI NGHIÊN cứu KHOA HỌC a T ê n đ ề tà i : Bộ thí nghiệm sở thơng tin quang sợi sơ hố tốc độ lOM b/s M s ô : QG 02 05 b C h ú t r ì đ ề tà i : Ths Nguyễn Quốc Tuấn c C c c n b ô th a m g ia : Vũ Doãn Miên PGs Ts Phạm văn Hội PGs Ts Nguyễn Kim Giao PGs Ts Chử đức Trình Ths Đinh triều Dương Ths Phạn phi Hừng Ths Nguyễn văn Thành K ĩ SƯ Phạm thị Tuyết K i sư Viện khoa học Vật liệu Viện khoa học Vật liệu Khoa Công nghệ Khoa Công nghệ Khoa Công nghệ Khoa Cơng nghệ Học viện bull Viễn thơng Khoa Cơng nghệ d N ộ i d u n g n g h iê n c ứ u : • Mục tiêu nghiên cứu : Xây dung hệ đo, bàl thực tập thông tin quang cho sinh viên bậc Đại học cao học gồm : i Thực tập sở truyền tin sô cáp quang, tốc độ lOM b/s ii Thực tập hệ đo thông số linh kiện quang tử iii Thực tập truyền dẫn ảnh qua cáp quang ■ Nội dung nghiên cứu : i Xây dung thực tập : Truyền dẫn thông tin số linh kiện quang tử, truyền dẫn ảnh cáp quang ii Viết lí thuyết, thực tập thí nghiệm cho thực tập iii Triển khai nghiên cứu đào tạo bậc đại học e K ế t q u n g h iê n c ứ u : - Đă triển khai thí nghiệm sở thơng tin quang, số hoá tốc độ lOM b/s gồm : ị Hệ thí nghiệm truyền tin số qua sợi quang ii Giáo trình lí thuyết Đã triển khai thí nghiệm đo thông số linh kiện quang tử gồm : i Hệ thí nghiệm ii Giáo trình lí thuyết thực tập / T ìn h h ìn h k in h p h í c ù a đ ề tà i : Năm 2002 cấp 30 triệu Năm 2003 cấp 20 triệu Đã chi theo khoản mục theo dự toán CHU TRI ĐE TAI XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ p HQ c Hu NH Nguyễn Quốc Tuấn X Á C NHẢN C Ủ A TRirỜNG SUMMARY OF SCIENTIFIC RESEARCH g T i t l e : Optical fiber communication Trainning C o d e : Q G 02 05 h P r o je c t L e a d e r: i P ro je c t Team : Vu Doan Mien Phdin Van Hoi Nguyen Kim Giao Chu Due Trinh Dinh Trieu Duong Pham Phi Hung Nguyen Van Thanh Pham Thi Tuyet j Nguyen Quoc Tuan, M.Sc Prof., Dr Prof., Dr Prof., Dr M.Sc M.Sc M.Sc Eng Eng Institute of Materials Science Institute of Materials Science Technology Faculty, HNU Technology Faculty, HNU Technology Faculty, HNU Technology Faculty, HNU Academy of Post (^Telecommunication Technology Faculty, HNU R e se a rc h co n ten t: ■ Objectives: Develop measurement set and optical communication practice for under­ and post-graduate students, including: i Elementary practice on optical fiber digital communication, speed lOMb/s ii Practice on measurement system of quantum-optical parameters iii Practice on image transmission via optical fiber ■ Content: i Develop practices on digital communication, quantum-optical accessories, image transmission on optical fiber ii Write theoretical instruction and manual procedures for the developed practices iii Apply in undergraduate research and training k R e s u l t s : Established the elementary experiment set on optical, digitized communication, speed lOMb/s, including: i Experimental set on digital communication via optical fiber ii Theoretical guideline of the practice Developed a set to measure parameters of quantum-optical accessories, including: i Experimental set ii Theoretical guideline of the practice I P ro je c t b u d g e t: Annual allocation: -2 0 : VN D 30 millions -2 0 : VN D 20 millions All expenses of the project have been duly settled in compliance with approved cost estimate and current financial regulations of HNU and the Faculty Technology faculty Project leader HANOI N A T IO N A L U N IV E R S IT Y ĐẶT VẤN ĐỂ Ngày nay, kĩ thuật thông tin qua cáp quang phát triển mạnh mẽ Việt nam giới Ngành cơng nghệ Quang tử, bao gồm lĩnh vực thông tin quang sợi công nghệ quang điện tứ ngành công nghệ cao phận cấu thành kinh tế tri thức Đế đáp ứng yêu cầu phát triển nhanh cua kinh tế động, nhiều sở đào tạo đại học đại học gấp rút đào tạo số lượng lớn nhân lực lĩnh vực Do ngành phát triển thập kỷ 90, nhu cầu sử dụng thiết bị quang điện tử để nghiên cứu, giảng dạy bậc đại học đại học nước ta lớn Bên cạnh việc nỗ lực đối cập nhật giáo trình giảng dạy, tình hình chung trường Đại học dạy nghể nước ta thiếu phương tiện thực nghiệm cho giáo viên, nghiên cứu sinh, học sinh Mặt khác, thiêt bị loại thường có giá cao thị trường quốc tế Ví dụ: Một thí nghiệm thơng tin quang sợi hãng PH O TO N IC T E C H gồm phát LE D bước sóng 850nm thu photo diode Si, điều biến tin hiệu A N A LO G D IG IT A L băng tần lOMb/s kèm sô phụ kiện dịch chuyển học bán với giá khoảng 10.000 U SD Do việc thiết kế chế tạo sô thiết bị quang điện tử dùng giảng dạy nghiên cứu bậc đại học đại học nước ta với giá thành hợp lý, chủ động thiết kế bảo dưỡng hồn tồn có ý nghĩa thực tiễn Việc phát triển công nghệ chế tạo thiết bị giảm đáng kể giá thành chê tạo so với giá thành nhập ngoại mà cịn góp phần xây dung tiểm lực cơng nghệ cao nước, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo kỹ sư, cử nhân công nghệ quang tử, điện tử viễn thông Đây công việc lớn, đòi hỏi nhiều đầu tư thời gian để nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử nghiệm sử dụng đào tạo phù hợp môn chuyên ngành Theo thoả thuận với quan phối hợp sử dụng kết để tài gồm: Viện Vật liệu - Trung tâm khoa học công nghệ quốc gia, Viện khoa học kỹ thuật bưu điện, Học viện bưu Viễn thơng Đề tài lựa chọn số sản phẩm công nghệ cao vể thông tin quang sợi nhằm đáp íửig nhu cầu cấp thiết khoa Công nghệ - Đại học quốc gia Hà nội đào tạo lĩnh vực Trong suốt thời gian tiến hành thực đề tài, nhận giúp đỡ quan tâm úng hộ Đảng uỷ, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Ban Khoa học Công nghệ - Đại học quốc gia Hà nội Đề tài thực năm tiến hành cho sinh viên năm thứ 4, chuyên nghành Điện tử Viễn thông thực tập năm qua thu kêt tích cực Nhân xin trân trọng cám ơn giúp đỡ đó, giúp chúng tơi hồn thành để tài khoa học CÁC VẤN ĐỂ TRONG sơ l QUANG Phồn lí thuụết L ị c h s p h t t r i ể n c ù a f i b e r O p t i c s Phương pháp truyền thông tin quang học có từ thời xa xưa Trước người ta gửi tin tín hiệu lửa đốt lên tín hiệu khói Sau đèn báo hiệu sứ dụng đế thông tin liên lạc tàu biển Tuy nhiên, mẫu dùng cho hệ thống thông tin quang đite vào năm 1880 Lúc đó, Alecxander Graham Bell đưa “ photophone" biếu diễn truyền dẫn luồng sáng khoảng cách 200m Photophone hình Một tế bào selenium nhạy sáng !Uy»»rtifft» sử dụng đê phát thay vc«l»‘ o Ui í! àị'1'l 1QH> vl % » s' đổi cường độ tia sáng Tuy nhiên ìl phương pháp lưu ý - POữ Iiiricr «í / hồn tồn phụ thuộc vào điều kiện khí l'tr:fWnUm Mcvuig hậu môi trường truyền tin mà tất IUvaty ỉipcakfi( tifng lái xe ngày có sương mù đểu biết rõ điều Hình 01 : Sơ đồ nguyên lý Alexađer Graham không đáng tin cậy t * ỈI I t i o ỉ * Bell Một ơng dẫn sóng làm vật liệu khơng dẫn điện truyền ánh sáng (chất điện môi) thuỷ tinh, nhựa môi trường truyền dẫn ánh sáng đáng tin cậy nhiểu bơỉ / s3«lfCC khơng phụ thuộc vào thay đổi khí Dẫn sáng chất điện môi ý tưởng mới, vào năm 1870, John Tydall rằng, ánh sáng dẫn >-A dịng nước chảy Thực nghiệm / %' 'Că*r Tydall chí hình ỡl wr : / Mãi đến năm 1910, Hondros Gvtftĩ fiđf Debye mở rộng lý thuyết ống dẫn Hình 02 : Thi nghiệm Tydall sáng chất điện môi ống dẫn sáng sợi quang sử dụng làm môi trường truyền dẫn cho mai sau cho hệ thống thông tin số đánh dấu bới kiện: • Đầu tiên biểu diễn vận hành Laser vào năm 1960 • Tiếp theo tính tốn cúa nhd khoa học C.Kđo G A.Hockham vào năm 1966 rằng: ông quang sợi có thê hồn tồn với cáp đồng trục có đế truyền liệu sợi quang có độ truyền dẫn lớn 1% ánh sáng sau truyền quãng đường km Lull ý rằng: điều quan trọng vào lúc đó, lượng ánh sáng chi tụt xuống cịn < 1% sau truyền qua quãng đường 20m với sợi quang tốt chưa có chun gia vật liệu dự đốn ‘Yêu cầu truyền dẫn chất lượng cao có thê đạt được“ Rất nhiểu nhóm nghiên cứu theo hướng Vào năm 1970, Corning Glass Works khám phá thuỷ tinh giàu Silica đế làm sợi quang báo cáo độ truyền dẫn > 1% khoảng cách lkm đăng Nhóm sau tăng độ truyền dẫn !ên tới > 40% khoảng cách lkm Ngày độ truyền dẫn dẳi 95-96% lkm Để so sánh, ta tưởng tượng nước biến có độ truyền qua cỡ 79% người nhìn thấy tận đáy biển, chỗ sâu đại dương Tiến trình nâng cao độ truyền qua sợi quang hình 0.3 Nhờ có độ truyền qua cao, mát ~~ thấp, theo ưu điếm bổ sung f sợi quang như: Khả mang số lượng lớn thông tin, chống can nhiễu sóng điện từ kích thước khối lượng bé tạo công nghệ Sợi quang trở thành môi trường chọn cho íửig dụng truyền thơng Lấy ví dụ: Hệ thống TA T8 (Trans-Atlantic-Telephone #8) 01 xây dựng hoàn thiện năm 1988 với khoảng 6500km chiều dài liên kết quang sợi xuyên biển Atllantic có dung 001 _ _ lượng truyền dẫn khoảng 0 0 kênh i K 78 8? ô: thoại So với TAT-1 hồn thiện Hình 03 : S ự tiến truyền dẫn thơng tin năm 1955 có thê’ m kênh thoạị quang sơi tai bước song 850nm 1550nm , .» ^ băng cáp đông trục Do Pacific Bell thông báo kế hoạch chuyến tất cáp điện thành cáp sợi quang Họ xây đựng kế hoạch dài hạn để truyền gọi đường dài quang sợi vào năm 0 thay đường dây thường sợi quang vào năm 20 25 Sợi quang dùng mạng LA N để truyền dẫn hỉnh ảnh, tiếng nói bên hay tồ nhà Nhiều nhà xây dựng lắp sợi quang đế mong muốn sử dụng mạng LA N tương lai Sợi quang sử dụng ứng dụng Sensor, nơi có độ nhạy lớn, độ suy hdO thấp tránh nhiễu loạn trường điện từ Sợi quang linh hoạt sensor có thê thiết kê đế phát nhiều tham sô Vật lý : Nhiệt độ, áp suất, độ xoắn trường điện từ - sử dụng đặc tính truyền dẫn cơng suất lớn sợi đa mode lẫn đặc tính nhạy phase sợi đơn mode Các ứng dụng khác sợi quang cịn có y học Laser xem xét đê điều trị chuấn đoán, sợi quang sử dụng đê đưa tia vào tới vị trí bên thể người Q u a n g h ìn h q u a n g s ợ i 0.2.1 Ánh sáng dược coi sóng diện từ Ánh sáng hàng ngày xung quanh ta mà ta nhìn thấy phần dải - hay phổ - sóng điện từ kéo dài từ dải Radio tới xạ phố Gama cơng suất lớn hình Các sóng tổ hợp trường điện từ mà truyền qua mơi trường chân không Sự phân biệt chúng chủ yếu bước sóng tần số dao động Dải bước sóng cho ánh sáng nhìn thấy khoảng 400nm 700nm (1 nm 1phần tỷ met).Với sợi quang người ta thường sử dụng nguồn xạ sóngđiện từngồi vùng nhìn thấy, vùng hồng ngoại gần với bước sóng lân cận 800 nm 1500nm Thật khó đưa xảy hệ thống quang sợi ánh sáng vào hệ vẽ theo hình ~ r dạng di chuyển sóng ánh sáng Micro Xítoyt utiíì ^ Míỉrcó wives > Với trường hợp đơn giản nhất, dễ coi di chuyển ánh sáng i i LL chuỗi mà truyền tia sáng qua không gian Thực nghiệm thấy tia nắng mặt trời qua Hình 04 : Phổ lượng điện từ đám mây vào ngày trời có mây cho ta ví dụ tương tự tập hợp tia sáng 4CC' I 11 ỉ co in' Trong chân không, ánh sáng truyền với vận tốc x1 S m/s Trong môi trường vật chất khác, không khí, nước tốc độ bị giảm xuống Với khơng khí, tốc độ truyền giảm xuống khơng đáng kế cịn nước tốc độ giảm 25% , thuỷ tinh tốc độ truyền giảm xuống từ 30% 50% L ( dB ) = -10 logl0( p ,/ p ,) (3.3) Dấu trừ đê đảm bảo cho độ mát mang giá trị dương Hệ sơ suy hao r tính theo dB/km xác định cách chia độ mát L cho độ dài z đoạn cáp sợi quang I (dB/km) = i l/ z } * [-10 log 10{ p / p ,) I (3.4) Suy hao tống cộng xác định cách nhân hệ số suy hao với độ dài cáp Tuy cutback method cách tốt đế đo độ suy hao với cáp có độ mát cao ( r có giá trị khoảng 10 - 100 dB/km ) lại khơng tốt cho cáp có độ mát thấp (cỡ dB/Km ) gặp phải sơ khó khăn độ phân giải xác hệ thống Ngồi phép đo mát cịn phụ thuộc vào đặc tính cách mà ánh sáng đưa vào sợi quang Điểu kiện đưa ánh sáng vào sợi gây “ overfilled “ underfilled “ thảo luận phần Khi sợi quang overfilled chứa nhiều mode bậc cao, mode suy hao mạnh mode bậc thấp mà cáp sợi quang underfilled hồn tồn lại chứa mode bậc thấp Giải pháp cho vấn đề phải tạo mode phân bô on định ( Như hình ) Mode phân bơ ổn định đạt dùng mode xáo trộn để gép vào giữd mode sau ánh sáng đưa vào < k$ U n cc / Hinh 3.2 Đố thị suy hao với điều kiện launch Mode xáo trộn tạo xấp xí phân bố ổn định cho phép lặp lại on định phép đo Các thiết bị thực hành: - Cáp sợi quang 100/140m m 500met - Laser He_Ne lm w - Bộ gá kẹp - Máy đo công suất quang - Dao cắt sỢị quang 46 - Các gép sợi quang, thấu kính Kính hiến vi Hoá chất ( Methylene chloride ) T H Ự C H ÀN H +- Lấy 500met cáp sợi quang, thiết lập phép đo miêu tả hình 3.1 +- Đo công suất quang lối sợi quang theo xác dộ dài sợi +■Tính tốn độ suy hao theo cơng thức 3.4 giải thích + Tán sắc mode C h i ề u d i s i q u a n g s d n x u n g Ta biết tán sắc mơt sợi quang ngun Phân tích định tính tượng thực sau: nhân giãnxung truyền ■ Bật điện hệ thống • Nối cầu nối J1 J2 • Nối lối tạo sóng T T L (điểm 1) với lối vào máy phát (điểm 2) Đặt tần số tạo quang nhỏ (Thời gian xung khoảng 1f.is) ■ Nối L E D với điôt quang 200mm sợi quang số bước 0 /2 Đây ỉà loại sợi quang đưa thêm tán sắc vào để tượng rõ ràng ■ Nôi dao động ký với điếm 3và phát dạng sóng dịng qua L E D dạng sóng dịng qua khối "điơt quang điện + khuếch đại chuyển tiếp trớ kháng” Điều dịng phân áp cho LE D để đầu dị khơng bị bão hoà Chú ý xung nhận dược rộng xung truụền di (khoảng 20ns) • Tăng tần số tin hiệu T T L ý hiệu ứng xảy rõ hệt ■ Tháo sợi quang chèn vào sợi quang 0 /2 Tán sắc tổng hợp phụ thuộc chiều dài sợi quang nên dùng sợi quang ngắn hơn, có tán sắc K i ê u s i q u a n g kiêu d ã n x u n g Ta biết tán sắc mode xảy mạnh sợi quang số bước, giảm sợi chiết suất biến đối có giá trị nhổ sợi đơn mode 47 ■ Tháo sợi quang 0 /2 nối 200m sợi quang chiết suất biến đối dần Nghiệm thấy dãn xung so với dùng sợi quang chí số bước (có đo khoảng 10ns) ■ Thực lại phép đo cuối cách sử dụng sợi quang đơn mốt 10 /1 Nhĩíng mát ghép LE D với sợi quang ghép sợi quang tới đầu dò, trường hợp cao lượng quang mà đầu dị nhận thấp Các xung chí có thê phát điểm với biên độ khoảng 50m V + Thiết kế đường truyền 2.3 M ứ c lề công suât Thiết kế đường truyền sợi quang bao gồm việc tính tốn đại lượng gọi mức lề cơng suất Hình sơ đồ điến hình đường truyền sợi quang cho truyền dẫn số Nguổn quAng ]Q ũ n □ [ ệ DẦu dị Hình 3.3 Mơ hình đường truyền số qua sợi quang Công suất quang qua điếm khác đường truyền liên hệ với phương trình sau: P / ~ Ả.a - P L — P ịị P T - công suất quang tới sợi Nhà sản xuất thường cho biết loại sợi quang (đường kính lõi sợi khấu độ số) ứng với cơng suất p , : Các mát xẩy mạch phần tử đầu nối (connector), mối hàn, thích Lfng, thiết bị phân nhánh V V P H: Công suất quang cấp cho máy thu Ả : Chiểu dài sợi quang a : Suy hao sợi/ km chiầu dài (dB/km) 48 Hinhf 3.4 : Các sựi quang cho thi nghiệm Hình : Các khớp nồi quang Trong trường hợp sợi quang sử dụng khác với loại mơ tả lượng hiệu dụng truyền vào sợi quang hàm độ chênh lệch bán kính sợi (là hiển nhiên đường kính thiết bị thu nhỏ đường kính máy phát) độ số (trong trường hợp có độ số thiết bị thu cao máy phát) Mức chênh lệch cơng suất dPD chênh lệch đường kính biểu diễn phương trình sau: dPD * 20 log ( D j/ D 2) dB Mức chênh lệch công suất dPAN chênh lệch khấu độ số biếu diễn phương trình: dPAN * 20 log ( N A N A 2)đ B Xét nguồn đặc trưng bới công suất = -12,5 dBm mắc vào sợi quang 62,5j.im với NA = ,2 Nếu sợi quang dùng loại 50f.tm với NA = ,2 cơng suất nguồn mắc vào sợi quang là: P T = 12,5 + 20.1og(50/62,5) + 20.1og(0.23/0,29) * -16,9 dBm Nếu xét đến độ nhạy máy thu, tức công suất quang cực tiểu cần thiết PRm để đường truyền có chất lượng định (trong hệ thống sô biểu diễn tốc độ lỗi chấp nhận được, thường 10 °) từ cơng thức ban đầu ta tính mức lề công suất PM : Pf»i = ' Prm= ^ + P|_ Như phương tình cuối cho thấy thông số chất lượng xác định, mức lề cơng suất giá trị chí thị phền cơng suất quang mát ghép nối Do vật xác định khoảng cách cực đại đường truyền Giả sử ta xét hệ máy phát - thu với sợi quang 50|.tm với NA = ,2 h công suất mức lề cơng suất = 18dB Nếu sợi quang dùng có độ suy hao dB/km khơng có phần tứ trung gian đặt vào thi khoảng cách cực đại cho phép Dmax = 18/3 = 6km 49 Hiển nhiên quan tâm đến cân lượng Khoảng cách cực đại thực tế phụ thuộc tốc độ truyền, tán sắc mode (là hàm chiều dài sợi quang) cản trở truyền tốc độ cao khoảng cách Nếu máy thu bdo gồm đầu dò khuếch đại chuyến tiếp trở kháng, người sản xuất không cung cấp giá trị độ nhạy mà cho “công suất nhiễu tương đương” lối vào máy thu 'công suất nhiễu quang tương đương lối vào PN" Công suất tin hiệu quang binh thường phải lớn P N ld B để đạt tỉ lệ lỗi ” 2 Công suất cực dại máy thu Năng lượng cấp cho máy thu quang cần thấp giá trị, vượt q giá trị có bão hồ đầu dị, làm tăng thời gian lên xuống xung tín hiệu thu đường truyền quan trọng phải điều công suất máy phát để đến máy thu khơng vượt q giá trị nói 3 Các ví dụ tính tốn dường truyền Các đặc trưng phần tử khối thiết bị sau: a) Máy phát ■ Bước sóng: cửa sổ thứ 820nm ■ Khẩu độ số: 0.31 ■ Công suất quang p, sợi + 16 ,5 dBm với sợi /1 với NA = 0, 18 + dBm với sợi 0 /2 với NA = 0.4 b) Máy thu ■ Bước sóng: cửa sổ thứ ■ Công suất nhiễu tương đương lối vào PN : -43 dBm ■ Khẩu độ số: ■ Công suất cực đại lối vào : -7,6 dBm c) Cáp quang + Sợi /1 - í-im + NA = ,2 + Độ suy giảm a củ sổ thứ * 3cỉBm/km + Đầu cuối gắn đầu nối S T Vì độ sơ sợi quang thứ nhổ so với sợi quang sử dụng, ta nói khác không ảnh hưởng đến cơng suất P T sợi, là: Pp = -16,5 dBm Đ ể đảm bảo tí lệ lỗi tốt 10'q công suất tối thiểu P Rm lối vào máy thu phải là: 50 PRm = - 43 dBm + 11 dBm = - 33 dBm V ậy mức lể công suất là: PM= P I - P „ in» d B m Xét đến tốn hao hai đầu ghéo nối (khoảng 1,5 dB mõi đầu), suy hao cực đại sợi khơng vượt 18 - = 15 dB Do sợi chọn có độ suy hao dB/km nên khoảng cách cực đại cho phép là: *-max = 15/3 = 5km 3.2.4 C c h t h ự c h iệ n d n g t ru y ê n - Với sợi quang 50/125 ■ Bật điện hệ thống ■ Nối cầu nối J J2 ■ Nối lối vào máy phát với +5V (điểm 2) ■ Nối L E D với 2()0m sợi quang /1 đo công suất lối sợi quang máy đo cơng suất, Cơng suất đo cótính đến độ suyhao sợi quang (khoảng dB cho 200m sợi) sai khácnhỏ bướcsóng phát L E D (820nm) bước sóng để chuẩn thang đo (850nm) ■ Nối lối tạo sóng T T L (điểm 1) với đầu vào máy phát (điểm 2) ■ Nỗi thích ứng ST-S T sợi quang giả /1 sợi quang điôt quang điện T từ tách dần sợi quang giả để làm suy hdo kiểm tra biến đổi tín hiệu đầu máy thu - Với sợi quang 200/230 ■ Lặp lại phép đo cuối sứ dụng sợi quang 0 /2 sợi quang giả Kiểm tra tăng công suất quang lối sợi quang (do đường kính đường kính sợi quang sứ dụng tăng lên) Đồng thời kiểm nghiệm tăng công suất phát L E D làm đầu dị bị bão hoà - Với sợi quang 10/125 ■ Sứ dụng sợi quang /1 sợi quang giả lặp lại phép đo cuối Kiểm tra giảm công suất quang lối sợi quang (do đường kính sợi quang sử dụng nhỏ hơn) Vì khó thu 51 BÀI TRUYẾN DẦN QUA SỢI QUANG Mục đích : - Tìm hiểu phương pháp mã hố liệu truyền qua sợi quang - Kiểm tra lỗi truyền liệu qua cáp sợi quang - Ưng dụng truyền thoại PCM quan sợi quang - Bài tập thực 03 tiết Kiểm tra số liệu truyền qua cáp sợi quang - Hệ thống gồm khối : a) Khối thu phát dứ liệu số qua sợi quang Sử dụng khối truyền dẫn số có sơ đồ hình Hệ thống cho phép truyền liệu số với tốc độ bít lớn lOM b/s í í * L i b) Khối kiếm tra liệu bao gồm khối i Máy phát nhịp uà phát xung Tần số nhịp 028 MHz cấp từ máy phát nhờ dao động thạch anh IC L S 0 hình Tín hiệu xung nhịp C K „ sử lí nhiều cách khác Bộ dếm LS tạo dãy liệu 0/1 4*0/4* tuỳ theo công tắc đặt Thanh ghi dịch bit L S với so sánh X O R cho ta dứ liệu giả ngẫu nhiên chu ki 16 52 Hình 4.2 : May phát xung ii Hình 4.3 : Bộ mã hố B ộ mã hố uà giải mã Manchester Dữ liệu số truyền thường có dạng nhị phân sử dụng mã NRZ ( Khơng trớ zero ) Tuy nhiên mã có nhược điếm khó khơi phục đồng bít mà dãy liệu có dãy bít “ “ “ 1" dài thông tin quang mã Manchester hđy Song pha thường dùng khơng q phức tạp khơng phải cộnq thêm vào phần dư thừa Một hạn chế mã Manchester khó xác định cực tính hay pha tuyệt đối mã mà thông tin bị đảo pha truyền qua kênh Trong mã song pha lại có ưu điểm mặt Để giải mã, điểu cần lưu ý thông tin số phải khơi phục nhịp bít Nhịp bit thường khơi phục nhờ bám vòng pha P L L làm trễ khoảng tương đương 1/2 khoảng bít thường mạch R C S đồ mã giải mã mơ tả hình bên hình : — .— O'— , L_ -few e «C x - i -tậ ịỉ4 r -í : Dạng tín hiệu thu được tín tốn qua sơ đổ ngun lý kiểm tra lại tiến hành thực nghiệm , Uĩ .ị