THUYẾT TRÌNH QUANG ĐIỆN TỬ KHẢO SÁT LINH KIỆN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

Hệ thống truyền dẫn quang • Khái niệm về kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng -WDM • Bộ lọc quang màng mỏng • Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang (WDM) • Bộ ghép/tách tín hiệu (Coupler) • Bộ isolator/circulator • Bộ lọc quang • Bộ ghép/tách kênh bước sóng • Bộ chuyển mạch quang • Bộ chuyển đổi bước sóngHệ thống truyền dẫn quang• Sơ đồ khối của các hệ thống thông tinHệ thống truyền dẫn quang...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
THUYẾT TRÌNH QUANG ĐIỆN TỬ KHẢO SÁT LINH KIỆN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG THUYẾT TRÌNH QUANG ĐIỆN TỬ KHẢO SÁT LINH KIỆN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANGGVHD: Thầy giáo Hoàng Phú An Phó trưởng khoa Điện - Điện tửSVTH: 1. Vũ Văn Tài 4. Nguyễn Thị Kiều 2. Nguyễn Duy Thìn 5. Ngô Tiến Huân 3. Nguyễn VănTrung Các vấn đề cơ bản• Hệ thống truyền dẫn quang• Khái niệm về kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng -WDM• Bộ lọc quang màng mỏng• Nguyên lý ghép kênh theo bước sóng quang (WDM)• Bộ ghép/tách tín hiệu (Coupler)• Bộ isolator/circulator• Bộ lọc quang• Bộ ghép/tách kênh bước sóng• Bộ chuyển mạch quang• Bộ chuyển đổi bước sóng Hệ thống truyền dẫn quang• Sơ đồ khối của các hệ thống thông tin Hệ thống truyền dẫn quang1. Nhiệm vụ và chức năng cơ bản của các khối• Nguồn tín hiệu: là các dạng thông tin thông thường như tiếng nói, hình ảnh, số liệu, văn bản...• Mạch điện tử : có nhiệm vụ xử lý nguồn thông tin để tạo ra các tín hiệu điện dưới dạng analog hoặc digital• Khối E/O: là mạch biến đổi điện - quang có nhiệm vụ điều biến tín hiệu điện thành cường độ bức xạ ánh sáng để phát đi (biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang).• Sợi quang có nhiệm vụ truyền dẫn tín hiệu quang từ nơi phát đến nơi thu• Khối O/E : mạch biến đổi quang - điện còn gọi là bộ thu quang có nhiệm vụ tiếp nhận ánh sáng từ sợi quang đưa đến và biến đổi trở lại thành tín hiệu điện như tín hiệu điện đã phát đi• Tải tin : Trong hệ thống điện thì tải tin là các sóng điện từ cao tần, trong hệ thống quang tải tin là ánh sáng và cũng là sóng điện từ song có tần số rất cao ( 1014 ÷ 1015 Hz) do vậy tải tin quang rất thuận lợi cho tải các tín hiệu băng rộng Trạm lặp quang điện (optoelectronic repeater)Cấu trúc của một trạm lặp quang điện (optoelectronic repeater) Trạm lặp quang điện (optoelectronic repeater)• Trong quá trình truyền thông tin suy hao của sợi quang là nguyên nhân giới hạn cự ly truyền của các hệ thống thông tin quang. Đối với các hệ thống truyền dẫn quang cự ly dài, giới hạn về suy hao được khắc phục bằng cách sử dụng các trạm lặp quang điện (optoelectronic repeater)• Quá trình khuếch đại tín hiệu quang được thực hiện qua nhiều bước. Đầu tiên, tín hiệu quang sẽ được biến đổi thành dòng điện bởi các bộ thu quang (optical receiver) sử dụng linh kiện tách sóng quang như PIN hay APD• Dòng quang điện thu được sẽ được tái tạo lại dạng xung, định thời và khuếch đại bởi các mạch phục hồi tín hiệu và mạch khuếch đại.• Sau đó, tín hiệu điện sẽ được biến đổi thành tín hiệu quang thông qua các nguồn quang trong bộ phát quang (optical transmitter) và được truyền đi trong sợi quang. Trạm lặp quang điện (optoelectronic repeater)Ưu điểm của hệ thống truyền dẫn quang+ Sợi quang nhỏ, nhẹ hơn dây kim loại, dễ uốn cong, tốn ít vật liệu.+ Sợi quang chế tạo từ thuỷ tinh thạch anh không bị ảnh hưởng của nước, axit, kiềm nên không bị ăn mòn. Đồng thời, sợi là chất điện môi nên cách điện hoàn toàn, tín hiệu truyền trong sợi quang không bị ảnh hưởng của nhiễu bên ngoài tới và cũng không gây nhiễu ra môi trường xung quanh.+ Đảm bảo bí mật thông tin, không sợ bị nghe trộm.+ Khả năng truyền được rất nhiều kênh trong một sợi quang có đường kính rất nhỏ. Tiêu hao nhỏ và không phụ thuộc tần số nên cho phép truyền dẫn băng rộng và tốc độ truyền lớn hơn nhiều so với sợi kim loại.+ Giá thành rất rẻ. Khái niệm về kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng -WDM• Khái niệm về kỹ thuật thông tin quang WDM Bộ lọc quang liên quan đến kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng -WDM. Vì mỗi một nguồn sáng đơn sắc có độ rộng phổ hẹp, nên trong truyền dẫn nó chỉ sử dụng một phần rất nhỏ băng truyền dẫn của một sợi quang. Ghép kênh phân chia theo bước sóng sẽ tạo ra rất nhiều kênh phổ sử dụng đồng thời.• Một cách lý tưởng, sự tăng đột biến dung lượng thông tin của một sợi quang có thể đạt được bằng việc truyền dẫn đồng thời các tín hiệu quang trên cùng một sợi quang từ nhiều nguồn ánh sáng khác nhau có các bước sóng đỉnh bức xạ đặt cách nhau một cách chính xác. Bởi mỗi nguồn sáng hoạt động tại một bước sóng đỉnh khác nhau, tính toàn vẹn của các tin tức độc lập từ mỗi nguồn được duy trì để việc chuyển đổi tuần tự sang tín hiệu điện ở đầu thu. Đây là cơ sở của ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM).Khái niệm về kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng -WDM Hình 6.3. Một nguồn quang đơn sử dụng một phần rất nhỏ băngtruyền dẫn của phổ có sẵn của sợi quang ghép kênh phân chia theobước sóng (WDM) tạo ra rất nhiều kênh phổ sử dụng đồng thời. Khái niệm về kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng -WDM Hình 6.4. Hệ thống WDM đơn hướng kết hợp N tín hiệu độc lậ ...