Xem mẫu
- BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP PHÚC YÊN
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI GHÉP KÊNH QUANG PHÂN CHIA THEO
THỜI GIAN OTDM
Giảng viên hướng dẫn : ThS TÔ VĂN TUẤN
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ DUYÊN
Lớp : CCK02- ĐT1
Khoá : 2007- 2010
Vĩnh Phúc, tháng 05 năm 2010
- BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP PHÚC YÊN
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI GHÉP KÊNH QUANG PHÂN CHIA THEO
THỜI GIAN OTDM
Giảng viên hướng dẫn : ThS TÔ VĂN TUẤN
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ DUYÊN
Lớp : CCK02- ĐT1
Khoá : 2007- 2010
Vĩnh Phúc, tháng 05 năm 2010
- MỤC LỤC
..................................................................................................................................Trang
LỜI NÓI ĐẦU
LỜI CẢM ƠN
CHƯƠNG I. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG....1
1.1. Tổng quan về hệ thống thông tin quang.........1
1.2. Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang. . . . . .3
1.2.1. Chức năng các khối..........................3
1.2.2. Các tham số cơ bản của hệ thống thông tin
quang..............................................3
CHƯƠNG II. CÁP SỢI QUANG...........................5
2.1. Cấu tạo và phân loại cáp sợi quang............5
2.1.1. Cấu tạo cáp sợi quang.......................5
2.1.2. Phân loại sợi quang.........................5
2.2 Cở sở lý thuyết truyền dẫn ánh sáng............6
2.2.1 Cơ sở lý thuyết..............................7
2.2.2. Khẩu điều chế số............................8
2.2.3. Lý thuyết mode sóng........................10
2.3. Các đặc trưng suy hao của sợi quang..........11
2.3.2. Phổ suy hao................................12
2.3.3. Đặc tính tán sắc của sợi quang ...........14
CHƯƠNG III. NGUỒN PHÁT QUANG......................17
3.1. Nguyên lý bức xạ ánh sáng của chất bán dẫn...17
3.1.1. Nguyên lý bức xạ ánh sáng..................17
3.1.2. Các chất bán dẫn dùng để chế tạo nguồn phát
quang.............................................19
3.2 Phân loại nguồn phát quang ...................21
3.3. Diode phát quang (LED).......................22
3.3.1. LED phát xạ mặt............................23
3.3.2. LED phát xạ cạnh...........................24
3.3.3. Các đặc trưng kỹ thuật của LED.............24
3.4. LASER (Light Amplification by the Stimulated
Emission of Radiation)............................26
3.4.1. Cấu trúc và nguyên tắc làm việc............26
3.4.2. Một số loại laser được sử dụng............27
3.4.2.1. Laser đa mode Fabry_Pero (F_P) ..........27
3.4.2.2. LASER đơn mode...........................28
3.4.3. Các đặc trưng của laser....................31
CHƯƠNG IV. NGUỒN THU QUANG........................34
- 4.1. Khái quát về nguồn thu quang................................34
4.2. Photo diode P- N.........................................................34
4.2.1 . Cấu tạo và nguyên tắc tách sóng quang của
photo diode P- N...................................................................34
4.1.3 . Các đặc t ính kỹ thuật của photo diode P- N. 35
4.3. Photo diode PIN.........................................................37
4.3.1 . Cấu tạo và nguyên lý làm việc ...........................37
4.3.2 . Tham số kỹ thuật của PIN....................................38
4.4. Photo diode thác APD................................................39
4.4.1 . Cấu tạo và nguyên lý làm việc ...........................39
4.4.2 . Các tham số kỹ thuật của APD............................41
CHƯƠNG V. GHÉP KÊNH QUANG PHÂN CHIA THEO THỜI GIAN 43
5.1. Tổng quan về hệ thống ghép kênh phân chia theo
thờ i gian OTDM .....................................................................43
5.1.1 . Nguyên lý ghép kênh trong hệ thống OTDM .......43
5.1.2 Phát t ín hiệu trong hệ thống OTDM .....................44
5.2 Giả i ghép và xen rẽ kênh trong hệ thống OTDM . .45 .
5.2.1 Giả i ghép...................................................................46
5.2.2 . Xen rẽ kênh.............................................................48
5.2.3 Đồng bộ quang trong hệ thống OTDM ..................49
5.3. Đặc t ính t ruyền dẫn của OTDM ................................50
5.4. Bộ khuếch đại sợ i quang pha t rộn ERBIUM (EDFA)
................................................................................................51
5.4.1 Các cấu trúc EDFA...................................................51
5.4.2 . Lý thuyết khuếch đại trong EDFA .....................53
5.4.3 . Yêu cầu đối với nguồn bơm ..................................56
5.4.4 . Phổ khuếch đại .....................................................60
5.5. Kết luận chương.........................................................61
KẾT LUẬN...................................................................................62
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................64
- DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
BẢNG:
BẢNG 2.1: Bảng kích thước hình học và độ chênh chiết suất ∆ của một số
loại sợi quang chế tạo từ thủy tinh thạch anh
BẢNG 3.1: So sánh ELED và SLED
BẢNG 4.1: Các tham số kỹ thuật của photo diode PIN
BẢNG 4.2: Các thông số kỹ thuật APD
BẢNG 5.1: Bảng tóm tắt các phương pháp ghép kênh OTDM
- BẢNG 5.2: So sánh hai mức bơm 980nm và 1480nm
BẢNG 5.3: Bảng so sánh EDFA hoạt động trong băng C và L
HÌNH:
HÌNH 1.1: Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang
HÌNH 2.1: Hiện tượng phản xạ và khúc xạ ánh sáng
HÌNH 2.2: Truyền ánh sáng trong sợi quang
HÌNH 2.3: Khẩu điều chế số
HÌNH 2.4: Phổ suy hao của sợi quang
HÌNH 2.4: Đồ thị biểu diễn đặc tính tán sắc của sợi quang
HÌNH 3.1: Dải cấm năng lượng trực tiếp
HÌNH 3.2: Dải cấm năng lượng gián tiếp
HÌNH 3.3: Cấu tạo của LED phát xạ mặt
HÌNH 3.4: Cấu trúc LED phát xạ cạnh
HÌNH 3.5: a) Bức xạ tự phát
HÌNH 3.5: b) bức xạ kích thích
HÌNH 3.6: Cấu trúc của bộ lọc ngoài
HÌNH 3.7: Đồ thị phổ bức xạ của LASER
HÌNH 4.1: Đường cong độ nhạy R và hiệu suất lượng tử η
HÌNH 4.2: Cấu tạo của photo diode quang
HÌNH 4.3: Cấu tạo của diode thác APD
HÌNH 5.1: Sơ đồ hệ thống thông tin quang sử dụng kỹ thuật OTDM ghép 4
kênh quang
HÌNH 5.2: Nguyên lý của bộ ghép kênh thời gian (DEMUX) sử dụng chuyển
mạch phân cực quang
HÌNH 5.3: Cấu hình PLL quang để trích lấy clock
HÌNH 5.4: Cấu trúc tổng quát của một bộ khuếch đại EDFA
HÌNH 5.5: Mặt cắt ngang của một sợi quang ion Erbium
HÌNH 5.6: Giản đồ năng lượng của ion Er3+
- HÌNH 5.7: Phổ hấp thụ và phổ độ lợi
HÌNH 5.8: Quá trình khuếch đại tín hiệu xảy ra với 2 bước sóng bơm
980nm và 1480nm.
HÌNH 5.9: Cấu hình bộ khuếch đại EDFA được bơm kép
CÁC TỪ VIẾT TẮT
APD Avalanche Photo Diode Điốt tách sóng thác
APS Automatic Protection Switching Cơ chế chuyển mạch bảo vệ tự động
AS Absortion Spectrum Phổ hấp thụ
BUF Bandwidth Utilization Factor Hệ số sử dụng băng thông
CLP Counterdirectional Pumping Bơm ngược
CP Condirectional Pumping Bơm thuận
CR Coupling Ratio Tỉ số ghép
D Directivity Tính dịnh hướng
DH Double-Heterojunction Dị thể ghép cấu trúc
- DP Dual Pumping Bơm hai chiều
DSF Dispersion shifted Fiber Sợi quang dịch chuyển vị trí tán sắc
EDF Erbium –Doped Fiber Sợi quang pha ion đất hiếm Erbium
EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi
Bộ khuếch đại quang sợi pha trộn
EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier
Erbium
FBGF Flouride-Based Glass Fiber Sợi thủy tinh Flouride
FBT Fuset Bin conicaljager Coupler thông dụng
GI Gradexindex Sợi quang chiết suất biến đổi Gradien
GS Gain Spectrum Phổ độ lợi
IL Insertion Loss Suy hao xen
ISI Inter symbol Interference Sự giao thoa giữa các kí hiệu
LD Laser Diode Điốt Lase
LED Light Emitting Diode Đi ốt phát quang
LW Linewidth Độ rộng kênh truyền
MaD Material Dispersion Tán sắc vật liệu
MB Mestable Bend Vùng giả bến
MGF Multicomponent Glass Fiber Sợi quang thủy tinh đa vật liệu
MM-GI Multimode Gradexindex Sợi quang đa mode biến đổi Gradien
MM-SI Multimade Stepindex Sợi quang đa mode chiết suất nhảy bậc
MoD Mode Dispersion Tán sắc mode
NC Nonradiative Cecay Phân rã không bức xạ
NOLM Norlinear-Loop-Mirror Gương vòng phi tuyến
Optical Frequency Division
OFDM Ghép kênh quang phân chia theo tần số
Multiplexing
Ghép kênh quang phân chia theo thời
Optical Time Division
OTDM gian
Multiplexing
OTN Optical Transport Network Mô hình mạng truyền tải quang
Optical Wave Division Ghép kênh quang phân chia theo bước
OWDM
Multiplexing sóng
OxC Optical Crossconnect Bộ kết nối chéo quang
- P Padiation Phóng xạ ánh sáng
PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Phân cấp số cận đồng bộ
PDL Polarization Dependent Loss Suy hao do phân cực
PIN Positi Intrinsic Nagative Điốt PIN
PL Pumping Laser Laser bơm
PLL Phase-Locked-Loop Mạch khóa pha
RL Return Loss Suy hao phản hồi
SDH Synchrorious Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ
SI Stepindex Sợi quang chiết suất nhảy bậc
SMF Sợi đơn mode tiêu chuẩn
SSR Sidelobe Suppression Ratio Tỉ lệ nén biên
U Uniformity Tính đồng nhất
Ghép kênh quang phân chia theo bước
WDM Wave Division Multiplexing
sóng
- LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, thế giới đang bước sang kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức trong đó
thông tin là động lực thúc đẩy sự phát triển của xã hội. Do đó, nhu cầu truyền thông
ngày càng lớn với nhiều dịch vụ mới băng rộng và đa phương tiện trong đời sống
kinh tế - xã hội của từng quốc gia cũng như kết nối toàn cầu.
Để đáp ứng được vai trò động lực thúc đẩy sự phát triển của kỷ nguyên thông
tin, mạng truyền thông cần phải có khả năng truyền dẫn tốc độ cao, băng thông
rộng, dung lượng lớn. Một giải pháp để tạo ra mạng truyền thông có khả năng
truyền dẫn tốc độ cao hay băng thông rộng, với dung lượng lớn và đa dịch vụ, đó là
công nghệ truyền dẫn thông tin quang tốc độ cao.
Khi truyền dẫn tín hiệu có tốc độ cao hay băng tần rộng, thì quá trình biến đổi
điện – quang của các phần tử phát quang (LED, LD) và quá trình biến đổi quang –
điện của các phần tử thu quang ( PIN, Photodiode, APD) không tuân theo đặc tuyến
tĩnh của nó nữa, mà là hàm số của tần số (đó chính là quá trình biến đổi động của các
phần tử phát và thu quang). Khi tốc độ truyền dẫn càng lớn và do đó tần số truyền
dẫn của hệ thống càng cao, thì ảnh hưởng của quá trình biến đổi động của các phần
tử phát và thu quang đến chất lượng truyền dẫn càng lớn.
Tuy nhiên, truyền dẫn thông tin quang luôn chứa đựng những tiềm năng vô
cùng phong phú và luôn được cập nhật những thông tin mới. Do đó để bao quát hết
được vấn đề là một công việc hết sức rộng lớn. Chính vì thế, chúng em đã chọn đề
tài “TRUYỀN DẪN QUANG” để làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp.
Đề tài gồm 5 chương với nội dung như sau:
CHƯƠNG I. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG.
Trong chương này, giới thiệu về hệ thống thông tin quang, những ưu nhược
điểm của hệ thống.
CHƯƠNG II. CÁP SỢI QUANG
Trong chương này chúng em nghiên cứu về cấu tạo, phân loại sợi quang và
các đặc tính riêng của từng loại.
- CHƯƠNG III. NGUỒN PHÁT QUANG
Chương này giới thiệu chung về nguyên lý phát quang, các nguồn thu quang.
Cấu tạo, nguyên tắc làm việc và các đặc trưng kĩ thuật của mỗi loại nguồn phát
quang.
CHƯƠNG IV. NGUỒN THU QUANG
Nghiên cứu về nguyên lý của các thiết bị thu quang, các thiết bị dung trong thu
tín hiệu quang.
CHƯƠNG V: KĨ THUẬT GHÉP KÊNH QUANG THEO THỜI GIAN OTDM
Giới thiệu về kĩ thuật ghép kênh quang theo thời gian OTDM, nguyên lý,
những ưu nhược điểm của hệ thống này.
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên vẫn còn nhiều thiếu sót cần bổ xung và
phát triển rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô cũng như các
bạn có quan tâm để hoàn thiện kiến thướcvề công nghệ này.
- LỜI CẢM ƠN
Trước hết chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo ThS Tô Văn
Tuấn người đã trực tiếp định hướng, giảng dạy và hướng dẫn tận tình cho chúng em
từ các môn học cho đến khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn đến tất cả quý thầy cô của trường Cao đẳng Công
nghiệp Phúc Yên nói chung, quý thầy cô trong khoa điện tử- viễn thông nói riêng đã
tận tình giảng dạy, trang bị những kiến thức bổ ích trong khoảng thời gian học tại
trường.
Em xin cảm ơn tất cả bạn bè đã động viên, góp ý và giúp đỡ em rất nhiều
trong quá trình học tập và thực hiện đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
- NHẬN XÉT
Của giảng viên hướng dẫn đồ án
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………………………………..
Giảng viên hướng dẫn
(ký và ghi rõ họ tên)
- NHẬN XÉT
Của giảng viên hướng dẫn nộp cho Hội đồng bảo vệ đồ án
……….....................................................................................................................
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………
Đồ án, khoá luận được đánh giá (bằng điểm):
Điểm bằng số:
Điểm bằng chữ:
Giảng viên hướng dẫn
(ký và ghi rõ họ tên)
- NHẬN XÉT
Của giảng viên phản biện trong đồ án, khoá luận của sinh viên
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
…………………………………………….
Giảng viên phản biện
(ký và ghi rõ họ tên)
- NHẬN XÉT
Của giảng viên phản biện nộp cho Hội đồng chấm đồ án
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
........................................
Đồ án, được đánh giá (bằng điểm):
Điểm bằng số:
Điểm bằng chữ:
Giảng viên phản biện
(ký và ghi rõ họ tên)
- Chương I: Khái quát về hệ thống thông tin quang
CHƯƠNG I. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
1.1. Tổng quan về hệ thống thông tin quang
Cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu của con người đối với thông tin
ngày càng cao. Để đáp ứng được nhu cầu đó đòi hỏi mạng viễn thông phải có dung
lượng lớn, tốc độ cao, băng thông rộng …Mặt khác mấy năm gần đây do dịch vụ
thông tin phát triển nhanh chóng, để thích ứng không ngừng với sự phát triển của
dung lượng truyền dẫn thông tin, thì hệ thống thông tin quang ra đời đã khẳng định
được chính mình.
Với việc phát minh ra laser để làm nguồn phát quang đã mở ra một thời kỳ
mới có ý nghĩa rất to lớn vào năm 1960. Bằng khuyến nghị của Kao và Jockham 1966
về việc chế tạo ra sợi quang có độ tổn thất thấp. Bốn năm sau, Kapron đã chế tạo ra
được sợi quang trong suốt có độ suy hao đường dẫn khoảng 20dB/km. Cho tới đầu
năm 1980, các hệ thống thông tin quang đã được phổ biến khá rộng rãi với vùng
bước sóng làm việc là 1300nm và 1500nm đã cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của
thông tin sợi quang trong hai thập niên qua. Ngày nay, cáp sợi quang đã tạo ra những
triển vọng mới cho công nghệ truyền thông tốc độ cao cũng như việc hiện đại hóa
mạng thông tin và nhu cầu kết nối thông tin. Với giá trị suy hao gần đạt tới giá trị suy
hao 0,14dB/km của sợi đơn mode, từ đó cho ta thấy hệ thống thông tin quang có
những điểm nổi bật hơn hệ thống cáp kim loại.
Những ưu điểm nổi bật của hệ thống thông tin quang:
Dung lượng lớn: các sợi quang có khả năng truyền một lượng lớn thông tin.
Với công nghệ hiện nay trên hai sợi quang có thể truyền được đồng thời 60.000 cuộc
đàm thoại, một cáp sợi quang đồng trục có khả năng với 10.000 cuộc đàm thoại mà
một tuyến viba hay vệ tinh có thể mang được 2000 cuộc gọi đồng thời.
Kích thước và trọng lượng nhỏ: so với một cáp đồng trục có cùng dung lượng
thì cáp sợi quang có đường kính nhỏ hơn và khối lượng nhẹ hơn rất nhiều, do đó dễ
lắp đặt chúng hơn, đặc biệt là các vị trí có sẵn dành cho cáp (như trong đường ống
đứng trong các tòa nhà) ở đó khoảng không là rất ít.
GVHD: ThS Tô Văn Tuấn 1 SVTH: Nguyễn Thị Duyên
- Chương I: Khái quát về hệ thống thông tin quang
Không bị nhiễm điện: truyền dẫn bằng sợi quang không bị ảnh hưởng bởi
nhiễm diện từ (EMI) hay nhiễu tần số vô tuyến (RFI) và nó không tạo ra bất kỳ sự
nhiễu nội tại nào .Sợi quang có thể cung cấp một đường truyền “sạch” ở những vị
trí khắc nghiệt nhất, các công ty điện lực sử dụng cáp quang dọc theo các đường dây
cao thế để cung cấp nguồn thông tin rõ ràng giữa các trạm biến áp.Cáp sợi quang
cũng không bị xuyên âm, thậm chí dù ánh sáng bị bức xạ ra một sợi quang thì nó
không thể thâm nhập vào một sợi quang khác.
Tính cách điện: sợi quang là một vật cách điện. Sợi thủy tinh này loại bỏ nhu
cầu về điện cho đường thông tin. Cáp sợi quang là một chất điện môi thích hợp
không chứa vật dẫn điện và có thể cho phép cách điện hoàn toàn cho nhiều ứng
dụng. Có thể loại bỏ được nhiễu từ các dòng điện chạy cùng dưới đất hay những
trường hợp nguy hiểm gây ra bởi sự phóng điện trên các đường dây thông tin như sét,
những trục trặc về điện. Đây là một phương pháp an toàn thường được dùng ở
nhưng nơi cần cách điện.
Tính bảo mật: cáp quang cung cấp độ bảo mật về thông tin cao. Một thông tin
quang không thể trích để lấy trộm thông tin bằng phương tiện điện thông thường
như sự dẫn điện trên bề mặt hay cảm ứng điện từ và rất khó trích lấy thông tin ở
dạng thông tin quang. Thậm chí nếu đã trích ra thông tin quang thì nó có thể bị phát
hiện nhờ kỹ thuật công suất ánh sáng thu được ở đầu cuối, trong khi đó các tín hiệu
vệ tinh và viba có thể dễ dàng thu để giải mã được.
Độ tin cậy cao và dễ bảo dưỡng: sợi quang là một phương tiện truyền dẫn
đồng nhất và không gây hiện tượng pha đinh. Những tuyến cáp quang được thiết kế
thích hợp để chịu đựng được những điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm khắc nghiệt,
thậm chí có thể hoạt động dưới nước.
Tính linh hoạt: các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các
dạng thông tin số liệu, thoại, video,…Các hệ thống này đều có thể tương thích với
các chuẩn RS232, RS422, V.35, Ethernet, FDDI, T1, T2, T3, SONET, thoại 2/4…
Tính mở rộng: các hệ thống sợi quang được thiết kế thích hợp để dẽ dàng mở
rộng khi cần thiết.
GVHD: ThS Tô Văn Tuấn 2 SVTH: Nguyễn Thị Duyên
- Chương I: Khái quát về hệ thống thông tin quang
Sự tái tạo tín hiệu: công nghệ này cho phép thực hiện những đường truyền
thông bằng cáp quang dài trên 70km trước khi cần tái tạo tín hiệu. Khoảng cách này
có thể tăng lên 150km nhờ sử dụng bộ khuếch đại LASER.
Với những ưu điểm vượt trội trên, hệ thống thông tin tạo ra sức hấp dẫn
mạnh mẽ cho các nhà khai thác viễn thông. Các hệ thống thông tin quang không
những chỉ phù hợp với các tuyến thông tin xuyên lục địa mà còn có tiềm năng to lớn
trong việc thực hiện các chức năng của mạng nội hạt với cấu trúc tin cậy và đáp ứng
mọi loại hình dịch vụ hiện tại và tương lai.
1.2. Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang
Thiết bị đầu Thiết bị đầu
cuối phát cuối thu
Tín hiệu Trạm lặp Tín hiệu
quang Sợi quang quang
vào ra
Hình 1.1. Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang
1.2.1. Chức năng các khối
Hệ thống thông tin quang bao gồm các khối:
1. Khối dồn kênh /tách kênh (MUX/DEMUX) nhằm ghép các luồng tín hiệu có
tốc độ thấp (2Mbit/s, 4Mbit/s, 140Mbit/s, 158Mbit/s….) thành luồng tín hiệu có tốc
độ cao hơn và ngược lại.
2. Khối phát có mạch điều khiển, nguồn quang thực hiện việc điều biến các
tín hiệu điện thành các tín hiệu quang để truyền thông qua cáp sợi quang.
3. Cáp sợi quang có nhiệm vụ truyền dẫn tín hiệu ánh sáng.
4. Trạm lặp (Reqeater) hoặc bộ khuếch đại quang đối vói tuyến có cự ly dài.
5. Khối thu quang gồm có photodiode để chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu
điện, khối khuyếch đại và khôi phục tín hiệu.
1.2.2. Các tham số cơ bản của hệ thống thông tin quang
Các tham số cơ bản của hệ thống thông tin quang gồm có:
• Cự ly tuyến truyền dẫn L (km), tốc độ bit B (Mbit/s)
GVHD: ThS Tô Văn Tuấn 3 SVTH: Nguyễn Thị Duyên
- Chương I: Khái quát về hệ thống thông tin quang
• Tỉ số tín trên tap điện S/N (SRN) hay quang OSNR
• Tỉ số lỗi bit BER (10 −9 ÷ 10 −12 )
• Độ rộng băng tần điện BW (MHz) hay quang BWo (MHz)
• Đối với sợi quang: hệ số suy giảm riêng (dB/km), độ mở số NA, tích cự ly và
tốc độ bit BxL (Mbit/skm)
• Đối với máy phát quang: công suất phát ghép vào sợi Pt (mW hay dBm), bước
sóng làm việc, độ rộng phổ (nm), thời gian tăng trưởng phát (ns)
• Đối với máy thu quang: độ nhạy thu Pr min (mW hay dBm), bước sóng làm
việc, thời gian tăng trưởng thu (ns), dải động của máy thu (dBm).
GVHD: ThS Tô Văn Tuấn 4 SVTH: Nguyễn Thị Duyên
nguon tai.lieu . vn