HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

Thông tin quang là một phương thức dùng ánh sáng để truyền dẫn thông tin. Hệ thống thông tin quang bao gồm một đầu phát dùng để mã hóa thông tin thành tín hiệu ánh sáng, kênh truyền dùng để truyền tín hiệu đến đích, đầu thu dùng để tái tạo lại thông tin từ tín hiệu nhận được.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANGHỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYẾN 1 I. HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG1.1 THÔNG TIN QUANGKhác với thông tin hữu tuyến và vô tuyến - các loại thông tin sử dụng cácmôi trường truyền dẫn tương ứng là dây dẫn và không gian - thông tinquang là một hệ thống truyền tin thông qua sợi quang. Điều đó có nghĩalà thông tin được chuyển thành ánh sáng và sau đó ánh sáng được truyềnqua sợi quang. Tại nơi nhận, nó lại được biến đổi trở lại thành thông tinban đầu. Hình 1.1. Giới thiệu một hệ thống truyền dẫn sợi quang digitalđược sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Trong phần này chúng ta sẽ xem xétcác giai đoạn phát triển của hệ thống này và so sánh các đặc tính của nóvới các đặc tính của những hệ thống đang tồn tại. Cuối cùng, chúng ta sẽgiải thích các tính chất của ánh sáng. Hình 1.1. Hệ thống truyền dẫn sợi quang digital1.1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN QUANGCác phương tiện sơ khai của thông tin quang là khả năng nhận biết củacon người về chuyển động, hình dáng và màu sắc của sự vật thông quađôi mắt. Tiếp đó, một hệ thống thông tin điều chế đơn giản xuất hiệnbằng cách sử dụng các đèn hải đăng các đèn hiệu. Sau đó, năm 1791,VC.Chape phát minh ra một máy điện báo quang.Thiết bị này sử dụng khí quyển như là một môi trường truyền dẫn và dođó chịu ảnh hưởng của các điều kiện về thời tiết. Để giải quyết hạn chếHỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYẾN 2này, Marconi đã sáng chế ra máy điện báo vô tuyến có khả năng thựchiện thông tin giữa những người gửi và người nhận ở xa nhau.Đầu năm 1980, A.G.Bell - người phát sinh ra hệ thống điện thoại - đãnghĩ ra một thiết bị quang thoại có khả năng biến đổi dao động của máyhát thành ánh sáng. Tuy nhiên, sự phát triển tiếp theo của hệ thống này đãbị bỏ bễ do sự xuất hiện hệ thống vô tuyến. ( Bảng 1.1) Các giai đoạn phát triển của thông tin cáp sợi quang Năm Nguồn quang Cáp sợi quang 1960 Triển khai máy laser Ruby (HUGHES) 1962 Máy laser Ga As 1965 Máy laser Co2 (BL) 1966 Khả năng sử dụng đường truyền dẫn cáp quang (ST, tổn thất 1000dB/km) 1970 Máy laser GaAIAS tạo dao động Triển khai thành công sợi sáp liên tục (BL, Nga, NEC) quang sử dụng abaston (Corning, 20 dB/km) 1973 Phương pháp sản xuất sợi quang có độ tổn thất thấp (MCVD, BL, 1 dB/km) 1976 Máy laser GalnAsP dao động liên Đề xuất khả năng sản xuất sợi tục (MIT, KDD, TIT, NTT) quang florua (France, Lucas). 1977 Máy laser GaAIAs có tuổi thọ ước lượng là 100 năm (BL, NTT) 1979 Máy laser GalnAsP 1,55 um Chế tạo sợi quang có Abastoes có (KDD, BL, TIT) dao động liên tục độ tổn thất tối thiểu (NTT, 0.18 dB/km (1.55um)) 1980 Cấu trúc laser giếng lượng tử được Chế tạo sợi quang Flo (NRL) độ chế tạo (Bell Lab). tổn thất 1000 dB/km 1981 GalnAsP LD (1.6 um) Continuous Oscillation (TIT) 1982 LD Array High Power (2.5 W Continuous Osciltation) 1983 Single Mode, Single Frequency Sợi quang fluor có độ tổn thất thấp LD (NRT, NTT) độ tổn thất 10 dB/km (KDD, Bel Lab.) 1986 Single Mode, Single Frequency Sợi quang fluor có độ tổn thất thấp,HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYẾN 3 LD Độ tổn thất 1dB/km (khoảng Commercialization (NEC, 2.5 um) Hitachi etc.) 1989 GaAI/AIGa Laser DevelomentSự nghiên cứu hiện đại về thông tin quang được bắt đầu bằng sự phátminh thành công của Laser năm 1960 và bằng khuyến nghị của Kao vàHockham năm 1966 về việc chế tạo sợi quang có độ tổn thất thấp. 4 nămsau, Kapron đã có thể chế tạo các sợi quang trong suốt có độ suy haotruyền dẫn khoảng 20 dB/km. Được cổ vũ bởi thành công này, các nhàkhoa học và kỹ sư trên khắp thế giới đã bắt đầu tiến hành các hoạt độngnghiên cứu và phát triển và kết quả là các công nghệ mơi về giảm suy haotruyền dẫn, về tăng giải thông về các Laser bán dẫn ... đã được phát triểnthành công trong những năm 70. Như được chỉ ra trong , độtổn thất của sợi quang đã được giảm đến 0,18 dB/km. Hơn nữa, trongnhững năm 70 Laser bán dẫn có khả năng thực hiện dao động liên tục ởnhiệt độ khai thác đã được chế tạo. Tuổi thọ của nó được ước lượng ...