“* Mo dau: - Vào năm 1957, nhóm nhà nghiên cứu khoa học gồm K.Shimoda, H.Takahasi C.H Towner nghiên cứu lý thuyết học lượng tử có mầm mống ý tưởng khuếch đại quang: Nếu có tập hợp hạt tạo nên mà phần tử mức nhiều phần tử mức Thì đó, chùm photon qua mơi trường bị khuếch đại nhiều bị hấp thụ Hiện tượng này, cho phép xây dựng khuếch đại quang với mức nhiễu lý tưởng - Từ thực, thuật cách đến nay, ý tưởng thành chí ứng dụng kỹ thơng tin quang tốc độ cao với khoảng hàng ngàn số - Hiện nay, khuếch đại quang bao gồm: khuếch đại laser SLA, khuếch đại quang sợi (EDFA, TDFA, ) khuéch dai theo hiệu ứng phi tuyén RAMAN (FRA), khuéch dai quang theo hiệu ứng phi tuyến BRILLOUIN (FBA) ** Khai niém EDFA - Khái niệm: EDEA, hay Bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium, khuếch đại quang triển khai nhiều hệ thống WDM sử dụng sợi pha tạp Erbium làm môi trường khuếch đại quang để tăng cường tín hiệu trực tiếp - Một số khuếch đại EDEA: + Bộ khuếch đại EDEA dùng cho truyền hình cáp++ + Bộ khuếch đại EDEA cơng suất cao 1550nm 19dB + Bộ khuếch đại quang EDEA đầu đơn © A ** Cau tao - Bộ phối ghép quang có tác dụng øộp tín hiệu quang tín hiệu quang bơm làm một, thường dùng ghép kênh - Trong ghép kênh, thấu kính có tác dụng để ghép ánh sáng vào ánh sáng ra, bao gồm gương lọc tích hợp - Bộ cách ly quang có tác dụng hạn chế quang phản xạ để đảm bảo khuếch đại làm việc 6n định ^ Bo quang {=>} L Tin quang vào cách j họ Hồ phói ghép quang Bị BO cach quang I lọc quang Tín hiệu quang dua _+[—}]—®_—I—zrxT7+}—> L & j hiệu đưa EDF Bơm quang L_—— J “* Vai tro cia khuéch dai quang soi EDFA doi với hệ thông thông tin quang Tính kinh tế khuếch đại quang sợi + Giảm giá thành thiết kế hệ thống nâng cấp thay đổi + Độ tin cậy cao - Do cấu trúc cua OFA don giản, xử lý tín hiệu trực tiếp dạng ánh sáng Rất thỏa mãn cho lĩnh vực thông tin cáp quang biển: Đáp ứng yêu cầu lần sửa chữa thời gian khai thác 25 năm Và sử dụng giải pháp bơm Laser từ xa + Hạ giá kênh truyền dẫn - Do EDEA có phổ khuếch đại phẳng dải rộng tần số Cho phép khuếch đại nhiều bước sóng sợi nên áp dụng linh hoạt hệ thống WDM Vì vậy, tăng dung lượng truyền dẫn lên tới 10- 20 Gbit/s Nó thay cho nhiều trạm lặp đồng thời ** Vai tro cua khuéch dai quang soi EDFA doi với hệ thông thông tin quang + Linh hoạt thiết kế + Thi cơng dễ dàng - Do cấu trúc kích thước gần giống sợi quang thông thường Suy hao mối hàn sợi quang sợi khuếch đại khoảng 0,1 dB + Đáp ứng nhu cầu thông tin tương lai - EDEA làm việc cửa sổ bước sóng 1550 nm bước sóng tối ưu viễn thơng tương lai có khả đáp ứng với tuyến truyền dẫn bước sóng 1310 nm sử dụng cách sử dụng chuyển đổi có vị trí đặc biệt quan trọng thích ứng với hệ thống PDH SDH tương lai + Rút ngắn thời gian chuyển giao công nghệ - Thời gian cho kỹ thuật phát triển phịng thí nghiệm đem vào ứng dụng khai thác đến năm Với kỹ thuật khuếch đại quang thời gian rút ngắn xuống đến năm ** Vai tro cua khuéch dai quang soi EDFA doi voi he thong thong tin quang + e ye ` A ? A A ° A ° Ae e Trong hệ thống truyền dẫn kênh quang - Nhờ sử dụng khuếch đại quang sợi mà nâng cấp hệ thống truyền dẫn khoảng cách tốc độ so với hệ thống SDH thông thường theo khuyến nghị [TU — TG 957 + Về tốc độ đường truyền nâng lên S'TM - 64 (10Gbps) + Về khoảng cách nâng lên 120 (Very long haul) dén 160 km (Ultra long haul) - Hệ thống truyền dẫn 2,5 Gbps sử dụng EDEA -7đB +8dB +10dB TT - 41dB | „8 L0} EDFAI EDFA2 318km EDFA3 Bo thu BO phat 2,488Gb Av=8Ghz Se › ` Say - s VỀ Te HC“ en eel alae S3 la Lai =— Dư ee 2C cuc cờ ae lee “* Vai tro cia khuéch dai quang soi EDFA doi với hệ thông thông tin quang Trong cáp quang biển + Linh hoạt việc thiết kế tuyến cáp quang biển vừa thoả mãn nhu cầu sử dụng khai thác vừa đảm bảo nhu cầu độ tin cậy cao hệ thống + Tất phần tử tích cực (thiết bị đầu cuối, khối cấp nguồn, phần tử điện tử khác) nằm đất liền nên dễ dàng khai thác, bảo dưỡng giám sát, số lượng sợi cáp không bị hạn chế IF ae Cah TS paths Neth el Bae Naga Lờ = Soe SO a ia a ae te ee oe ** Vai tro cua khuéch dai quang soi EDFA doi với hệ thông thông tin quang Trong mạng nội hạt (mạng truy nhập quang) + Tăng cường quỹ công suất quang + Cho phép tỉ lệ rẽ quang (Splitting radio) cao hon cau hình mạng đa điểm + Không tăng khoảng cách truyền dẫn từ 10 km lên tới 80 km mà có khả tăng chia quang + Tăng cường độ mềm dẻo mạng nội hạt ** Vai tro cua khuéch dai quang soi EDFA doi voi he thong thong tin quang + e ye ` A ? A A A ° ° e Trong thong WDM + EDFA giúp cung cấp khả truyền sóng ánh sáng cao với công suất lớn + Cung cấp công nghệ mạng quang linh hoạt + Mang lại công suất đỉnh đầu + Cung cấp độ lợi phẳng dải độ lợi động lớn + Tiếng ồn thấp + Công suất đầu bão hòa cao hoạt động ổn định Ae Khuyến nghị sử dụng kỹ thuật khuếch đại vào tuyến thông tin quang Việt Nam cáp quang biến Kỹ thuật hoàn toàn phù hợp để ứng dụng vào tuyến cáp quang biển Việt Nam Do nước ta có bờ biến dài, trung tâm chuyển mạch lớn nằm dọc bờ biển, giải pháp truyền thông tin cáp quang biển giải pháp tất yếu, phù hợp với điều kiện cụ thể nước xu hướng phát triển thông tin quang giới Đặc thù cáp quang biển so với cáp đất liền đòi hỏi phải có độ tin cậy cao (khoảng lần sửa chữa 25 năm) điểm rẽ nhánh cần phải lựa chọn, cân nhắc thật kỹ cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thông tin yêu cầu kinh tế Cáp quang biển có sử dụng khuếch đại quang đảm bảo khắc phục hạn chế nêu Hệ thống cáp quang biển có sử dụng khuếch đại quang có giải pháp sau: -Hệ thống cáp quang biển có trạm lặp 13 -Hệ thống cáp quang biển khơng có trạm lặn Trên sở lựa chọn phương án sau thiết kế cáp quang biển có sử dụng khuếch đại quang: -Nối trực tiếp từ Hà Nội (Hải Phịng) thành phố Hồ Chí Minh (Vũng Tàu) theo cấu hình điểm - điểm (point to point) -Nối trực tiếp Hà Nội (Hải Phịng) thành phố Hồ Chí Minh (Vũng Tàu) có điểm rẽ luồng di quốc tế theo cấu hình ré nhanh (Branching) -Nối trung tâm chuyển mạch lớn (Hà Nội - Đà Nẵng - Thành phố Hồ Chí Minh) theo cấu hinh ré nhánh (Branching) -Nối tất trung tâm chuyển mạch quan trọng theo dọc bờ biển (Hải Phòng - Vinh — Quảng Trị - Quảng Ngãi — Qui Nhơn) theo cấu hình hoa cung (Feston) Nối tất trung tâm chuyển mạch có lựa chọn trước (Hải Phịng — Vinh - Huế - Đà Nẵng — Nha Trang —- Vũng Tàu) theo cấu hình hoa cung 14 "mm Pa Sater an“ ... oe ** Vai tro cua khuéch dai quang soi EDFA doi với hệ thông thông tin quang Trong mạng nội hạt (mạng truy nhập quang) + Tăng cường quỹ công suất quang + Cho phép tỉ lệ rẽ quang (Splitting radio)... cách ly quang có tác dụng hạn chế quang phản xạ để đảm bảo khuếch đại làm việc 6n định ^ Bo quang {=>} L Tin quang vào cách j họ Hồ phói ghép quang Bị BO cach quang I lọc quang Tín hiệu quang dua... khuếch đại quang thời gian rút ngắn xuống đến năm ** Vai tro cua khuéch dai quang soi EDFA doi voi he thong thong tin quang + e ye ` A ? A A ° A ° Ae e Trong hệ thống truyền dẫn kênh quang - Nhờ