Thong Tin Quang

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ———******———

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ THÔNG TIN QUANG

ĐỀ TÀI: Ghép Kênh Quang Phân Chia TheoGhép Kênh Quang Phân Chia Theo Thời Gian OTDMThời Gian OTDM

GV hướng dẫn: TS Hoàng Văn VõGV hướng dẫn: TS Hoàng Văn VõSV thực hiện : Đinh Huy MườiSV thực hiện : Đinh Huy Mười

Lê Trường NamLê Trường Nam Trần Văn BinhTrần Văn Binh

Nhóm 27 - Lớp: H10.VT1Nhóm 27 - Lớp: H10.VT1

Hà Nội 03,2012Hà Nội 03,2012

MỤC LỤC CHƯƠNG I. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

CHƯƠNG II. CÁP SỢI QUANG

CHƯƠNG III. NGUỒN PHÁT QUANG

CHƯƠNG IV. NGUỒN THU QUANG

CHƯƠNG V. GHÉP KÊNH QUANG PHÂN CHIA THEO THỜI GIAN

KẾT LUẬN

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 thốngthông 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

CHƯƠNG I. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

1.2. Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang

Thiết bị đầu cuối phát quang Trạm lặp

Thiết bị đầu cuối thu quang

Tín hiệu vào

Sợi quang Tín hiệu ra

Hình 1.1. Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang


1.2.1. Chức năng các khối1. 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 Cự ly tuyến truyền dẫn L (km), tốc độ bit B (Mbit/s) Tỉ số tín trên tap điện S/N (SRN) hay quang OSNR Tỉ số lỗi bit BER 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)


2.1. Cấu tạo và phân loại cáp sợi quang2.1.1. Cấu tạo cáp sợi quang

Sợi quang có cấu tạo hình trụ, gồm hai lớp chính từ chất điện môi đồng tâm nhau. Lớp trong gọi là lớp lõi (core), lớp ngoài là lớp vỏ (clading). Ngoài ra còn có lớp bảo vệ và vỏ bọc bên ngoài

2.1.2. Phân loại sợi quang:

Có nhiều cách phân loại sợi quang như phân loại theo vật liệu chế tạo, phân loại theo phân bố chiết suất, phân loại theo mode lan truyền.

Phân loại theo vật liệu chế tạo gồm có sợi quang thạch anh, sợi quang làm bằng thủy tinh hỗn hợp và sợi quang làm bằng chất dẻo.

Phân loại theo phân bố chiết suất có sợi quang chiết suất nhảy bậc SI (Step Index), sợi quang chiết suất biến đổi Gradien GI (Gradex Index).


2.2 Cở sở lý thuyết truyền dẫn ánh sáng

2.2.1 Cơ sở lý thuyết Việc truyền dẫn sóng ánh sáng trong sợi quang dựa trên hiện tượng khúc xạ trong lõi sợi

và phản xạ toàn phần ánh sáng trên bề mặt phân chia giữa lớp lõi và lớp vỏ của sợi quang. Để giải thích hiện tượng trên ta xét sự phản xạ và khúc xạ sóng ánh sáng trên bề mặt phân chia hai môi trường điện môi có chiết suất khác nhau là n1>n2 khi sóng ánh sáng truyền từ môi trường một sang môi trường hai.

Để cho đơn giản ta coi mặt phân chia hai môi trường là phẳng rộng vô hạn.

Hình 2.1. Hiện tượng phản xạ và khúc xạ ánh sáng Hình 2.2 Truyền ánh sáng trong sợi quang


2.2 Cở sở lý thuyết truyền dẫn ánh sáng2.2.2. Khẩu điều chế số

Trên hình vẽ ta thấy, tia tới 1 khi từ không khí vào lõi sợi lập với trục sợi một góc là , ứng với góc tới nhỏ hơn góc tới hạn khi đến mặt phân chia sẽ khúc xạ ra vùng vỏ và bị tiêu hao, không truyền dọc theo sợi. Tia tới 2 khi đi vào lõi sợi lập với trục sợi một góc ứng với góc tới hạn nên đến mặt giới hạn sẽ truyền dọc theo mặt này

Hình 2.3. Khẩu điều chế số


2.2 Cở sở lý thuyết truyền dẫn ánh sáng 2.2.3. Lý thuyết mode sóng

Lý thuyết mode sóng dựa trên việc tìm nghiệm phương trình Mac-xoen hay phương trình sóng thuần nhất trong và điều kiện bờ trên mặt phân chia của các lớp sợi quang. Các phương trình đó có dạng như sau:


2.3. Các đặc trưng suy hao của sợi quang2.3.1 Các đặc trưng suy hao của sợi quang

Sóng ánh sáng khi truyền dọc theo sợi quang bị suy giảm cường độ theo chiều dài sợi. Đó là đặc tính vật lý vốn có của sợi quang gọi là sự suy hao.

Nếu xét trên 1km chiều dài sợi quang, Pv là công suất tại cuối sợi quang thì lượng suy hao của ánh sáng trên đoạn sợi tính theo đơn vị dB có dạng là:


2.3.2. Phổ suy hao

Vì các suy hao của sợi quang phụ thuộc vào bước sóng làm việc nên suy hao tổng hợp của sợi được biểu thị là hàm của bước sóng gọi là phổ suy hao.

Hình 2.4. Phổ suy hao của sợi quang


2.3.3. Đặc tính tán sắc của sợi quang Sự tán sắc của sợi quang: khi ánh sáng truyền trong sợi quang ngoài bị suy hao còn bị mở rộng độ rộng xung quanh, hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh sáng trong sợi quang. Hình 2.6 dưới mô tả sự tán sắc của sợi quang

Hình 2.5. Đồ thị biểu diễn đặc tính tán sắc của sợi quang



3.1. Nguyên lý bức xạ ánh sáng của chất bán dẫn3.1.1. Nguyên lý bức xạ ánh sáng

Nguồn phát quang dùng trong thông tin sợi quang thích hợp là các linh kiện quang bán dẫn gồm diode bức xạ ánh sáng LED và diode laser LD. Các nguồn phát quang bán dẫn dùng trong thông tin quang như LED và diode laser LD dựa trên nguyên lý bức xạ ánh sáng do sự tái hợp giữa điện tử và lỗ trống xảy ra trong vùng chuyển tiếp P-N của chất bán dẫn được đặt dưới điện áp thuận

3.1.2. Các chất bán dẫn dùng để chế tạo nguồn phát quangKhông phải mọi chất bán dẫn đều có thể bức xạ ra ánh sáng, mà chỉ có một

số chất bán dẫn có các tính chất nhất định mới bức xạ ra ánh sáng.Quá trình tái hợp giữa điện tử và lỗ trống tuân theo định luật bảo toàn năng

lượng và bảo toàn xung lượng.

Hình 3.1.Dải cấm năng lượng trực tiếp

Hình 3.2. Dải cấm năng lượng gián tiếp

3.2 Phân loại nguồn phát quang Nguồn phát quang là linh kiện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu ánh sáng có công suất tỉ

lệ với dòng điện chạy qua nó.Có hai loại nguồn quang được sử dụng trong thông tin quang.

3.3. Diode phát quang (LED) Hiện nay, người ta sử dụng chủ yếu hai loại LED trong các hệ thống thông tin cáp sợi quang là SLED phát xạ mặt (surface light emitting diode) và ELED phát xạ cạnh (Edge Light Emitting Diode). Cả hai loại này đều dùng cấu trúc dị thể kép để “giam” hạt đa số và ánh sáng vào một lớp hoạt tính.


Bảng 3.1. So sánh ELED và SLED

3.3.1. LED phát xạ mặt Diode dị thể kép được hình thành trên nền của một chất bán dẫn loại N, ở phía trên của diode có khoét thêm một lỗ tròn.

Hình 3.3. Cấu tạo của LED phát xạ mặt


3.3.2. LED phát xạ cạnh Để giảm mất mát do hấp thụ trong lớp hoạt tính và làm cho chùm tia định hướng hơn, ta có thể lấy ánh sáng ra từ cạnh của led. Loại led này được gọi là led phát xạ cạnh (ELED). Cấu trúc như hình vẽ.

Hình 3.4. Cấu trúc LED phát xạ cạnh


3.3.3. Các đặc trưng kỹ thuật của LED Đặc tính phổ: sự phát xạ ánh sáng do dịch chuyển ngẫu nhiên của các điện tử qua dải cấm gọi là phát xạ tự phát

3.4. LASER (Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation)Thông thường diode laser được sử dụng trong các tuyến cự li dài tốc độ cao (các tuyến này dùng sợi quang đơn mode SM). Nói chung yêu cầu đặt ra đối với diode laser trong thông tin quang là giảm thiểu độ rộng vạch phổ và hoạt động chế độ đơn mode và yêu cầu quan trọng là tăng hiệu suất thì cần phải giảm dòng điện ngưỡng.

3.4.1. Cấu trúc và nguyên tắc làm việcKhông giống như LED (ánh sáng phát ra là do bức xạ tự phát), ánh sáng LASER được tạo ra bằng bức xạ kích thích. Bức xạ kích thích xảy ra khi một photon sơ cấp (hv)1 va đập vào một nguyên tử đã được kích thích và thay vì hấp thu photon này lại kích thích cho một điện tử dịch chuyển xuống qua dải cấm và sinh ra một photon mới gọi là photon thứ cấp (hv)2


CV

BV

CV

BV

1hv

1hv

2hv

O O a b

photon

Hình 3.5

a) Bức xạ tự phát b) bức xạ kích thích

3.4.2. Một số loại laser được sử dụng

3.4.2.1. Laser đa mode Fabry_Pero (F_P)

3.4.2.2. LASER đơn mode

a. Laser DFB (Distribued Feed Back)

Ở laser này có sự phản hồi quang được thực hiện không phải ở 2 gương mà tiến hành trên cả chiều dài vùng hoạt tính của hộp cộng hưởng, gọi là sự phản hồi phân bố. Để tạo ra sự phản hồi phân bố, người ta tạo ra các bộ phản xạ cách tử có tính chọn

b. Laser đơn mode cộng hưởng liên kết

Một phương pháp đơn giản để chế tạo laser có thể điều chỉnh được bước sóng ánh sáng ra là sử dụng bộ chọn lọc bước sóng ngoài sẽ chọn lọc một mode sóng Fabry- perot duy nhất trong số các mode Fabry- Perot cùng tồn tại của laser bằng cách điều chính các tham số của bộ lọc

Hình 3.6. Cấu trúc của bộ lọc ngoài


3.4.3. Các đặc trưng của laser

a) Đặc tính phổ của diode laser

Trong trong diode laser chỉ một số sóng ánh sáng có bước sóng nhất định mới có thể lan truyền được trong buồng cộng hưởng. Điều kiện để truyền lan ánh sáng là sóng phản xạ và sóng tới phải đồng pha với nhau

1

5.0

Ánh sáng ra

0

độ rộng vạch phổ

P

(a)

(b)

1

5.0

độ rộng vạch phổ

Ánh sáng ra

(d)(c)

Hình 3.7. Đồ thị phổ bức xạ của LASER



4.1. Khái quát về nguồn thu quangNguồn quang sử dụng trong thông tin sợi quang là diode bán dẫn quang gọi là photo diode. Có hai loại photo diode được sử dụng phổ biến là photo diode PIN và và photo diode thác APD. Photo diode có nhiệm vụ thu và biến đổi tín hiệu quang từ máy phát truyền dọc sợi quang về dạng tín hiệu điện.

4.2. Photo diode P-N

4.2.1. Cấu tạo và nguyên tắc tách sóng quang của photo diode P-NPhoto diode P-N được cấu tạo từ một chuyển tiếp P-N từ bán dẫn như Si và được cấp một thiên áp ngược (hình 4.1)

Do sự khuếch tán của điện tử và lỗ trống nên giữa hai lớp P-N của bán dẫn hình thành một lớp chuyển tiếp P- N có rất ít điện tích tự do được gọi là lớp nghèo với độ rộng là l và có một điện trường tiếp xúc Etx. Ở trạng thái cân bằng, điện trường này ngăn cản sự khuếch tán tiếp theo của các điện tử và lỗ trống qua lớp nghèo

4.2.3. Các đặc tính kỹ thuật của photo diode P- Na. Độ nhạy R Độ nhạy của photo diode được biểu diễn qua hiệu suất lượng tử của nó theo biểu thức:

Ở đây: e=1,6.10-19C là điện tích của điện tử b. Hiệu suất lượng tửHình 4.1 biểu diễn các đường cong độ nhạy R và hiệu suất lượng tử phu thuộc vào bước sóng của các chất bán dẫn dung chế tạo photo diode như Si, Ge và InGaAs. Từ đồ thị ta thấy mỗi photo diode chỉ làm việc trong vùng. Bước sónggọi là bước sóng cắt. Tại vùng độ nhạy của photo diode.

24,1

hv

eR

Hình 4.1. Đường cong độ nhạy R và hiệu suất lượng tử


4.2.3. Các đặc tính kỹ thuật của photo diode P- N4.3. Photo diode PIN4.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Photo diode PIN được cấu tạo từ bán dẫn loại Si hay InGaAs gồm 3 lớp là P, N và lớp giữa I (I là chất tinh khiết cao ôm- Instrinsic). Tại hai lớp P và N có gắn lớp tiếp xúc kim loại để tạo thành các điện cực là anôt và catot. Nhờ có thêm vùng bán dẫn tinh khiết I nên điện trường do điện áp đặt từ ngoài lên vùng này có cường độ trường khá lớn, vì vậy tăng được tốc độ trôi của dòng điện hạt dẫn qua lớp nghèo lên nhiều lần so với photo diode P-N.


P

I

N

Chiều dầyTrở tải RL

Thiên áp

Photon tới Điện trường

+

X

Y

Hình 4.2. Cấu tạo của photo diode quang

4.3.2. Tham số kỹ thuật của PINBảng 4.1 thể hiện các tham số kỹ thuật của một số photo diode PIN tiêu biểu làm từ các loại bán dẫn khác nhau:

Bảng 4.1. Các tham số kỹ thuật của photo diode PIN


4.4. Photo diode thác APDPhoto diode thác APD có nhược điểm là độ nhậy bị hạn chế, do vậy trong các tuyến thông tin yêu cầu độ nhậy của máy thu cao, ta cần phải sử dụng một loại photo diode có độ nhậy cao hơn gọi là photo diode thác APD. Trong photo diode thác APD dòng quang điện được khuếch đại lên nhiều lần do hiệu ứng nhân thác xảy ra bởi sự ion hoá do va chạm của điện tử được tạo ra với mạng tinh thể trong lớp nhân thác của diode để tạo ra nhiều cặp điện tử và lỗ trống mới trong khoảng thời gian rất ngắn.

4.4.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việcPhoto diode thác APD được cấu tạo từ chất bán dẫn Si hoặc InGaAs bao gồm 4 lớp là P+, N+, I và P cao ôm. Ở đây các vùng bán dẫn + được pha tạp chất với nồng độ cao.

Hình 4.3. Cấu tạo của diode thác APD


4.4.2. Các tham số kỹ thuật của APD Để đặc trưng cho sự nhân thác dòng quang điện trong photo diode APD, ta đưa vào tham số gọi là thừa số nhân thác M. Nó được biểu thị bởi tỷ số của dòng quang điện trung bình tổng đầu ra trên dòng ban đầu không được nhân là:

Độ nhạy của photo diode thác được biểu thị qua công thức sau:

. Bảng 4.2 các thông số kỹ thuật APD.1APDR MR

hv

eM

pI

iM



5.1. Tổng quan về hệ thống ghép kênh phân chia theo thời gian OTDM Trong những năm gần đây, công nghệ thông tin quang đã đạt được những thành tựu rất to lớn trong đó phải kể đến kỹ thuật ghép kênh quang, nó thực hiện việc ghép các tín hiệu ánh sáng để truyền trên sợi quang nhằm tăng dung lượng kênh truyền và tạo ra các tuyến thông tin có tốc độ cao

5.1.1. Nguyên lý ghép kênh trong hệ thống OTDM Quá trình ghép kênh trong hệ thống truyền dẫn quang sử dụng kỹ thuật ghép kênh quang theo thời gian OTDM, chuỗi xung quang hẹp được phát ra từ nguồn laser thích hợp. Các tín hiệu này có thể đưa vào và khuếch

Thời gian Thời gian

Nguồn phát quang

KĐquan

g

Bộ chia

quang

Bộ điều chế

Bộ điều chế

Bộ điều chế

Bộ điều chế

Bộ ghép quang

KĐquang

Khối phát clock

Bộ tách kênh

Kênh

Tín hiệu

Trễ quang

Sợi quang

Kênh 1

Kênh 2

Kênh 3

Kênh 4

1 2 33

4 1 2 3 44

Hình 5.1. Sơ đồ hệ thống thông tin quang sử dụng kỹ thuật OTDM ghép 4 kênh quang

5.1.2 Phát tín hiệu trong hệ thống OTDM Hệ thống thông tin quang sử dụng kỹ thuật ghép kênh OTDM áp dùng hai kỹ thuật phát tín hiệu chủ yếu sau: Tạo luồng số liệu quang số RZ thông qua việc xử lý quang luồng NRZ.Dựa vào việc điều chế ngoài của các xung quang. Trong kỹ thuật tạo luồng số liệu quang số RZ thông qua việc xử lý quang luồng NRZ, từ luồng NRZ ta thực hiện biến đổi chúng để đưa về dạng tín hiệu RZ bằng cách cho luồng tín hiệu NRZ qua phần tử xử lý quang có đặc tính chuyển đổi phù hợp. Quá trình biến đổi ánh sáng liên tục (CW) thàng các xung dựa vào bộ khuếch đại điện – quang. Đầu vào CW là luồng tín hiệu quang NRZ và thường thì mỗi luồng NRZ yêu cầu một phân tử xử lý riêng Nhưng với các hệ thống tiên tiến hơn sẽ cho phép đồng thời thực hiện cả biến đổi và xen quang NRZ thành NZ nhờ một thiết bị chuyển mạch tích cực điện – quang 2x2. Vì vậy, chùm tín hiệu ban đầu NRZ tốc độ B Gbit/s sẽ được lấy mẫu nhờ bộ điều chế Mach-Zehnder, bộ điều chế này được điều khiển với một sóng hình sin với tần số B GHz và được làm bằng biên độ cho đến giá trị điện áp chuyển mạch.


5.2 Giải ghép và xen rẽ kênh trong hệ thống OTDM5.2.1 Giải ghép

Khi xem xét các hệ thống thông tin quang sử dụng công nghệ OTDM, người ta quan tâm đến việc ghép và giải ghép trong vùng thời gian quang. Với hệ thống thông tin quang có cấu hình điểm-điểm thì công việc giải ghép ở phía thu là việc tách hoàn toàn các kênh quang tương ứng đã được phát ở đầu phát. Nhưng đối với mạng thông tin quang sử dụng kĩ thuật OTDM thì việc giải ghép ở phía thu không chỉ đơn thuần là tách các kênh quang mà còn thực hiện việc xen và rẽ kênh từ luồng truyền dẫn. Đối với các bộ giải ghép kênh cần phải xem xét các thông số cơ bản về tách kênh kể cả tỷ số phân biệt quang, suy hao quang, suy hao xen và mặt cắt cửa sổ chuyển mạch có thể đạt được. Tỷ số phân biệt có ảnh hưởng rất lớn đến mức độ xuyên âm.

EX = 10logA/B


5.2 Giải ghép và xen rẽ kênh trong hệ thống OTDM

5.2.1 Giải ghép

Bảng 5.1. Bảng tóm tắt các phương pháp ghép kênh OTDMHình 5.2. Nguyên lý của bộ ghép kênh thời gian (DEMUX) sử dụng chuyển mạch phân cực quang


5.2.2. Xen rẽ kênh Tín hiệu đến bộ chia 3dB chia ra giữa các nhánh của gương vòng. Sau khi lan truyền vòng quanh vài km sợi trong vòng thì hai chuỗi xung sẽ giao thoa, tái hợp với nhau và được phản xạ từ gương vòng dưới các điều kiện tương thích. Chu trình hoạt động cơ bản này là động và tuyến tính. Tuy nhiên, nếu có chuỗi xung clock công suất cao hơn được đưa vào vòng mà trùng hợp với tín hiệu số nhưng chỉ lan truyền theo một hướng thì các xung clock sẽ biến đổi chỉ số chiết suất của lõi sợi. Việc điều chế ngang pha vừa đủ đã có thể có trong các xung tín hiệu để tạo ra các xung phù hợp được chuyển mạch qua phía tín hiệu để tạo ra các xung phù hợp được chuyển mạch qua phía đối diện của gương vòng. Kết quả là tín hiệu cần thiết lấy ra ở nút được thiết bị phản xạ trong khi đó các kênh còn lại sẽ đi qua và tái hợp tại chỗ với tín hiệu được phát cho hướng truyền dẫn phia trước cửa sổ chuyển mạch của thiết bị và của sổ này được xác định không chỉ bằng dạng của các xung điều khiển mà còn bằng cả các vận tốc tương đối của các tín hiệu và xung điều khiển một cách đối xứng ở hai phía của tán

sắc sợi bằng không mà cửa sổ chuyển mạch sẽ thu được từ các xung tín hiệu và điều khiển là tương hợp về vận tốc.


5.2.3 Đồng bộ quang trong hệ thống OTDM Kĩ thuật tách lấy tín hịệu clock là một quá trình không thể thiếu được để tạo ra tín

hiệu định thời với tốc độ của tín hiệu là một quá trình không thể thiếu khi thực hiện xử lý các tín hiệu PCM tốc độ cao. Trong các hệ thống thông tin quang hiện nay đang khai thác, việc trích lấy thời gian được thực hiện trên các mạch khóa pha PLL điện (phase-locked-loop) sau khi tín hiệu quang thu được biến đổi thành tín hiệu điện thì các thiệt bị truyền dẫn như các thiết bị đầu cuối quang, thiết bị xen kẽ kênh và cả các trạm lắp đều có PLL. Việc trích lấy xung clock đòi hỏi một cách chính xác.

Tín hiệu clock ra

Bước sóng λ2

Tín hiệu quang tới

LDA Bộ lọc quang

Bộ thu quang và

lặp

Bộ so pha VCO E/O

Phát tín hiệu clock

quang

Bước sóng λ1

λ1+ λ2

Bước sóng λ2

f0+∆f

∆f

∆f f0+∆f

f0

Hình 5.3. Cấu hình PLL quang để trích lấy clock


5.3. Đặc tính truyền dẫn của OTDM Do ánh sáng truyền trong sợi quang bị giải rộng ra do sự tán sắc của sợi quang, trong khi đó các hệ thống thông tin quang sử dụng kỹ thuật OTDM hoạt động với tốc độ rất cao, điều đó đòi hỏi các xung phát ra phải rất ngắn. Ta có thể đưa truyền dẫn Soliton và hệ thống để khắc phục vấn đề tán sắc. Tuy vậy, vẫn phải quan tâm tới vấn đề xung cực hẹp. Giả sử các bộ khuếch đại quang thường được sử dụng để tăng các mức tín hiệu dọc theo tuyến thông tin quang khi cần.

5.4. Kết luận chương Qua nghiên cứu về kỹ thuật ghép kênh quang phân chia theo thời gian (OTDM) cho thấy các đặc điểm nổi bật sau:Dung lượng kênh truyền dẫn lớn.Tốc độ truyền dẫn cao.Vận dụng tốt phổ hẹp của Laser.Kết hợp được với kỹ thuật điều khiển Siliton để tăng khả năng lặp của hệ thống phi tuyến lên rất lớn.Ghép kênh quang phân chia theo thời gian phù hợp với các loại Laser tạo ra các xung có độ dài ít hơn độ dài khe thời gian của tín hiệu cho phép


KẾT LUẬN Đề tài “kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian” trong hệ thống thông tin

quang đã thực sự đem lại cho chúng em nhiều hiểu biết về thông tin sợi quang. Khi tìm hiểu về hệ thống thông tin sợi quang ở chương 1 đã trình bày một cách khái quát về hệ thống và đã giúp cho chúng em có tầm nhìn về hệ thống thông tin sợi quang một cách tổng quát. Các chương tiếp theo sẽ tập trung vào trình bày một cách then chốt các vấn đề như đặc điểm, cấu tạo chức năng của hệ thống cáp sợi quang.

Với những ưu điểm kể trên việc sử dụng sợi quang làm phương tiện truyền dẫn là rất cần thiết. Thế nhưng khi sử dụng sợi quang trong thực tế không phải điều đơn giản, cơ chế ánh sáng lan truyền trong sợi quang cũng như độ tổn hao là những yếu tố cần phải tính đến trước tiên khi chọn sợi quang làm phương tiện truyền dẫn tín hiệu. Tuy nhiên, để tăng tốc độ truyền dẫn, băng thông, dung lượng…thì vấn đề ghép kênh quang là một tất yếu. Có ba loại ghép kênh quang là ghép kênh phân chia theo thời gian (OTDM), ghép kênh phân chia theo tần số (OTDM), ghép kênh quang phân chia theo bước sóng (WDM). Trong cả ba phương án trên thì ghép kênh quang phân chia theo thời gian và phổ biến nhất với các tính năng ưu việt của nó.

Trong những năm gần đây, các nước đang phát triển trên thế giới như Mỹ,

Nhật, Trung Quốc, Đức…đang nghiên cứu để đua ra công nghệ mới: WDM là truyền dẫn tốc độ cao vài trăm Gbit đến Tbit. Dùng công nghệ WDM để mở rộng dung lượng, tiết kiệm được số lượng lớn điểm bộ lặp, bộ tái sinh, giảm giá thành của hệ thống. Nó là nền móng cho sự phát triển lâu dài trong tương lai.

NHÓM 27 – LỚP H10VT1

TRÂN TRỌNG CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE BÀI BÁO CÁO CỦA NHÓM.

Thong Tin Quang

Documents

Transcript of Thong Tin Quang