I 10 um a mi Un
P H: Công suất quang cấp cho máy thu.
Ả : Chiểu dài sợi quang.
Hinhf 3.4 : Các sựi quang cho thi nghiệm Hình 3. 5 : Các khớp
Trong trường hợp sợi quang được sử dụng khác với các loại được mô tả thì năng lượng hiệu dụng truyền vào sợi quang sẽ là hàm của độ chênh lệch bán kính sợi (là hiển nhiên khi đường kính thiết bị thu nhỏ hơn đường kính máy phát) hoặc khẩu độ số (trong trường hợp này chỉ có khẩu độ số của thiết bị thu cao hơn máy phát). Mức chênh lệch công suất dPD do chênh lệch đường kính được biểu diễn bằng phương trình sau:
dPD * 20 log ( Dj/ D 2) dB
Mức chênh lệch công suất dPAN do sự chênh lệch khấu độ số được biếu diễn bằng phương trình:
dPAN * 20 log ( N A .N A 2)đ B
Xét một nguồn đặc trưng bới công suất = -12,5 dBm mắc vào sợi quang 62,5j.im với NA = 0 ,2 9 . Nếu sợi quang được dùng là loại 50f.tm với NA = 0 ,2 3 thì công suất của nguồn trên mắc vào sợi quang này sẽ là:
P T = 12,5 + 20.1og(50/62,5) + 20.1og(0.23/0,29) * -16,9 dBm Nếu xét đến độ nhạy của máy thu, tức công suất quang cực tiểu cần thiết P Rm để đường truyền có một chất lượng nhất định (trong các hệ thống sô biểu diễn bằng tốc độ lỗi chấp nhận được, thường là 10 °) từ công thức ban đầu ta có thể tính được mức lề công suất PM :
Pf»i = ' Prm = ^ ư + P|_
Như phương tình cuối cho thấy khi các thông số về chất lượng đã được xác định, mức lề công suất là giá trị chí thị phền công suất quang có thể mất mát trong ghép nối. Do vật nó xác định khoảng cách cực đại của đường truyền. Giả sử ta xét một hệ máy phát - thu với sợi quang 50|.tm với NA = 0 ,2 3 . h công suất một mức lề công suất = 18dB. Nếu sợi quang dùng có độ suy hao 3 dB/km và không có phần tứ trung gian nào đặt vào thi khoảng cách cực đại cho phép là Dmax = 18/3 = 6km.
nồi quang
Hiển nhiên là trên đây chỉ mới quan tâm đến sự cân bằng năng lượng. Khoảng cách cực đại thực tế phụ thuộc tốc độ truyền, vì tán sắc mode (là hàm của chiều dài sợi quang) có thể cản trở sự truyền ớ các tốc độ cao trên khoảng cách này.
Nếu máy thu bdo gồm đầu dò và khuếch đại chuyến tiếp trở kháng, đôi khi người sản xuất không cung cấp giá trị độ nhạy mà cho “công suất nhiễu tương đương” tại lối vào của máy thu 'công suất nhiễu quang tương đương ở lối vào P N". Công suất của tin hiệu quang binh thường phải lớn hơn P N 1 ld B để đạt được một tỉ lệ lỗi là 1 0 ” .
3 .2 .2 . Công suất cực dại tại máy thu
Năng lượng cấp cho máy thu quang cần thấp hơn một giá trị, khi vượt quá giá trị đó thì sẽ có sự bão hoà của đầu dò, làm tăng thời gian lên và xuống xung của tín hiệu thu.
ở mỗi đường truyền rất quan trọng là phải điều chính công suất của máy phát để đến khi máy thu không vượt quá một giá trị nói trên.
3 .3 .3 . Các ví dụ về tính toán dường truyền
Các đặc trưng của các phần tử trong khối thiết bị như sau: a) Máy phát
■ Bước sóng: ở cửa sổ thứ nhất 820nm ■ Khẩu độ số: 0.31
■ Công suất quang p, trong sợi
+ 1 6 ,5 dBm với sợi 5 0 /1 2 5 với NA = 0, 18 + 3 dBm với sợi 2 0 0 /2 3 0 với NA = 0 .4 b) Máy thu
■ Bước sóng: ở cửa sổ thứ nhất
■ Công suất nhiễu tương đương ở lối vào P N : -43 dBm. ■ Khẩu độ số: 0 .3 5
■ Công suất cực đại ở lối vào : -7,6 dBm c) Cáp quang
+ Sợi 5 0 / 1 2 5 - í-im + NA = 0 ,2 2
+ Độ suy giảm a ở củ 1 sổ thứ nhất * 3cỉBm/km + Đầu cuối gắn bằng đầu nối S T
Vì khẩu độ sô của sợi quang thứ nhổ hơn so với sợi quang sử dụng, ta có thể nói rằng sự khác nhau này không ảnh hưởng lắm đến công suất P T trong sợi, nó là:
Pp = -16,5 dBm
Đ ể đảm bảo một tí lệ lỗi tốt hơn 10'q công suất tối thiểu P Rm tại lối vào máy thu phải là:
PRm = - 43 dBm + 11 dBm = - 33 dBm V ậy mức lể công suất là:
PM = P I - P „ in» 1 8 d B m
Xét đến tốn hao bởi hai cái đầu ghéo nối (khoảng 1,5 dB moõi đầu), suy hao cực đại trên sợi không được vượt quá 18 - 3 = 15 dB.
Do sợi được chọn có độ suy hao là 3 dB/km . nên khoảng cách cực đại cho phép là:
*-max = 15/3 = 5km
3 . 2 . 4 . C á c h t h ự c h iệ n d ư ờ n g t ru y ê n
- Với sợi quang 50/125
■ Bật điện hệ thống
■ Nối các cầu nối J 1 và J2
■ Nối lối vào của máy phát với +5V (điểm 2)
■ Nối L E D với 2()0m sợi quang 5 0 /1 2 5 và đo công suất lối ra sợi quang bằng máy đo công suất, Công suất đo được có tính đến cả độ suy hao của sợi quang (khoảng 0 .6 dB cho 200m sợi) và sai khác nhỏ giữa bước sóng phát của L E D (820nm) và bước sóng để chuẩn thang đo (850nm).
■ Nối lối ra của bộ tạo sóng T T L (điểm 1) với đầu vào của máy phát (điểm 2) ■ Nỗi bộ thích ứng S T -S T và sợi quang giả 5 0 /1 2 5 ở giữa sợi quang và điôt
quang điện. T ừ từ tách dần sợi quang giả để làm suy hdo và kiểm tra sự biến đổi của tín hiệu ở đầu máy thu.
- Với sợi quang 200/230
■ Lặp lại các phép đo cuối cùng sứ dụng sợi quang 2 0 0 /2 3 0 và sợi quang giả. Kiểm tra sự tăng công suất quang tại lối ra sợi quang (do đường kính đường kính sợi quang sứ dụng tăng lên). Đồng thời kiểm nghiệm về sự tăng công suất phát của L E D có thể làm đầu dò bị bão hoà.
- Với sợi quang 10/125
■ Sứ dụng sợi quang 5 0 /1 2 5 và sợi quang giả lặp lại các phép đo cuối cùng. Kiểm tra sự giảm công suất quang trên lối ra của sợi quang (do đường kính sợi quang sử dụng nhỏ hơn). Vì vậy khó có thế thu được.
BÀI 4