Chuyên đề Mạng truyền dẫn quang (TS. Võ Viết Minh Nhật) - Bài 1 Thông tin quang

Bài này nhằm cung cấp cho học viên các kiến thức và kỹ năng về:khái niệm về thông tin quangcấu trúc và thành phần cấu thành một hệ thống thông tin quanglịch sử phát triển của thông tin quangưu và nhược điểm của thông tin quangLượng thông tin trao đổi bên trong các hệ thống thông tin ngày càng tăng lên nhanh chóng. Bên cạnh gia tăng về số lượng, dạng lưu lượng truyền thông trên mạng cũng thay đổi....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề Mạng truyền dẫn quang (TS. Võ Viết Minh Nhật) - Bài 1 Thông tin quangChuyênđê: Mạng truyền dẫn quangBài 1: Thông tin quang TS.VõViếtMinhNhật KhoaDuLịch–ĐạihọcHuế vominhnhat@yahoo.com 1Mục tiêuo Bàinàynhằmcungcấpchohọcviêncáckiếnthứcvàkỹnăngvề: kháiniệmvềthôngtinquang  cấutrúcvàthànhphầncấuthànhmộthệthốngthôngtinquang  lịchsửpháttriểncủathôngtinquang  ưuvànhượcđiểmcủathôngtinquang  2Nội dung trình bày1.1.Dẫnnhập1.2.Môhìnhhệthốngthôngtinquang1.3.Lịchsửpháttriểnthôngtinquang1.4.Ưuvànhượcđiểmcủathôngtinquang 31.1. Dẫn nhậpo Lượngthôngtintraođổibêntrongcáchệthốngthôngtinngày càngtănglênnhanhchóng.o Bêncạnhgiatăngvềsốlượng,dạnglưulượngtruyềnthông trênmạngcũngthayđổi.o Chúngtađanghướngtớimộtxãhộimàviệctruycậpthôngtin cóthểđượcđápứngmọinơi,mọilúc.o Tuynhiên,mạngInternetngàynaykhôngcònđủkhảnăngđể đápứngchonhucầubăngthôngđangbùngnổ. 4Sự gia tăng lưu lượng dữ liệu (data) và âm thanh (voice) qua các năm 51.1. Dẫn nhậpo Thôngtinquangđượcxemlàgiảiphápcứutinhtrongviệcgiải quyếtvấnđềbùngnổnhucầubăngthôngbởi: tiềmnăngbăngthôngkhổnglồ(gần50Tbps),  mứcđộsuygiảmtínhiệuthấp(khoảng0.2dB/km),  mứcđộméotínhiệuthấp,  đòihỏinănglượngcungcấpthấp,  khôngbịảnhhưởngcủanhiễuđiệntừ,  khảnăngbảomậtcao  …  61.1. Dẫn nhậpo Hơnnữa,cáchệthốngthôngtinquangkhôngchỉđặcbiệtphùhợpvớicác kiểutruyềnthôngđườngdàimàcòncóthểtriểnkhaitrongcácmạngnội hạt,đápứngvớimọiloạihìnhdịchvụhiệntại,cũngnhưtươnglai.o Thôngtinquanglàgì?  Thông tin quang là một dạng truyền thông sử dụng ánh sáng (lazer) như là phương tiện truyền dẫn (mang tín hiệu).o Nhưvậy,mộthệthốngthôngtinquang(opticalcommunicationsystem)bao gồmmộtbộphát(transmitter),cónhiệmvụmãhóacácthôngđiệp(message) dướidạngtínhiệuquang,mộtkênhtruyền(channel),cónhiệmvụmangtín hiệuđếnđích,vàmộtbộnhận(receiver),cónhiệmvụtáitạolạithôngđiệp banđầutừtínhiệuquangnhậnđược. 71.2. Mô hình hệ thống thông tin quango Phần phát quang:gồmnguồnpháttínhiệuquangvàcácmạchđiều khiểnliênkếtvớinhau.o Cáp quang:gồmcácsợidẫnquangvàcáclớpvỏbọcxungquanhđể bảovệkhỏitácđộngcóhạitừmôitrườngbênngoài.o Phần thu quang:gồmbộtáchsóngquangvàcácmạchkhuếchđại,tái tạotínhiệuhợpthành. 8Phần phát quango Phầntửphátxạánhsángcóthể là:DiodLaser(LD)hayDiodphát quangLED(LightEmitting Diode).o LEDphùhợpchohệthốngthông tinquangcótốcđộbitkhôngquá 200Mbpsvàsửdụngloạisợidẫn quangđamode.o LDcónhiềuưuđiểmhơnsovới LEDnhư:phổphátxạcủaLD rấthẹp,gócphátquanghẹp,hiệu suấtghépánhsángvàosợicao. 9Cáp quango Cácloạisợiquang:đamodechiếtsuấtnhảy bậc,đamodechiếtsuấtgiảmdần,đơn mode.o Sợiquanglànhữngdâynhỏvàdẻotruyền cácánhsángnhìnthấyđượcvàcáctia hồngngoại.o Chúngcólõithủytinh(core)ởgiữavà phầnbảovệ(polymerovercoat)baobọc xungquanh.o Đểánhsángcóthểphản xạtoànphầnthìchiết xuấtcủalõiphảilớnhơn chiếtsuấtáo(cladding). 10Phần thu quango Tronghệthốngthôngtinquang, cácbộtáchsóngquanglàcácdiod quangPINvàAPDđượcchếtạo từcácchấtbándẫnSi,Ge,InP.o Ngoàicácthànhphầnchủyếu này,tuyếnthôngtinquangcòncó cácbộnốiquang,cácmốihàn,các bộchiaquangvàcáctrạmlặp.Tất cảtạonênmộthệthốngthôngtin hoànchỉnh 111.3. Lịch sử phát triển thông tin quango Hìnhthứcsơkhaicủathôngtinquang:lửa,hảiđăng,đènhiệuo Cácnghiêncứuhiệnđạivềthôngtinquangđượcbắtđầutừ phátminhlaservàonăm1960vàđềxuấtcủaKaovàHockham vàonăm1966vềviệcchếtạosợiquangcóđộtổnthấtthấp.o 1970,Kapronđãchếtạothànhcôngcácsợiquangtrongsuốtcó độsuyhaokhoảng20dB/km.o Ngàynay,vớisựpháttriểncủacôngnghệ,cácnguồnphátvà thuquang,cáckỹthuậtvềtách/ghépkênhquangtrêncùngsợi ...