intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Công nghệ truyền tải quang: Chương 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Thêm vào BST
Báo xấu
6
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ truyền tải quang - Chương 2: Khuyếch đại quang (OA), cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu chung; bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA); bộ khuếch đại quang sợi pha Erbium (EDFA); bộ khuếch đại quang Raman (RA); so sánh các loại bộ khuếch đại. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ truyền tải quang: Chương 2

  1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN c«ng nghÖ truyÒn t¶I quang (Dùng cho các lớp ĐHCQ chuyên ngành VT) Bộ môn: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - Khoa VT1 Học kỳ/Năm biên soạn: II/2014
  2. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG GiíI THIÖU M¤N HäC  Thời lượng môn học:  3TC (34LT + 8BT + 2TH+1TH)  Mục tiêu:  Kiến thức: Trang bị cho sinh viên các kiến thức về ghép kênh quang theo bước sóng WDM, kỹ thuật truyền tải IP/WDM, các kỹ thuật khuếch đại quang, bù tán sắc, chuyển mạch quang, các công nghệ mạng truy nhập quang và một số công nghệ quang tiên tiến.  Kỹ năng: Rèn cho sinh viên có kỹ năng nghiên cứu, phân tích, đánh giá về các công nghệ trên mạng truyền tải quang.  Thái độ, chuyên cần: Tập cho sinh viên khả năng nghiên cứu độc lập, trách nhiệm và tính xây dựng trong hoạt động nhóm.  Nội dung:  Chương 1: Công nghệ truyền tải WDM  Chương 2: Khuyếch đại quang (OA)  Chương 3: Bù tán sắc  Chương 4: Truyền tải IP/WDM  Chương 5: Mạng truy nhập quang FTTx  Chương 6: Quản lí và điều khiển mạng quang  Chương 7: Một số công nghệ quang tiên tiến www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 2
  3. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG GiíI THIÖU M¤N HäC  Tài liệu tham khảo: A. Học liệu bắt buộc: 1- Bài giảng “Công nghệ truyền tải quang”. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2010. B- Học liệu tham khảo: 2- Cao Hồng Sơn. Công nghệ IP trên WDM . Nhà xuất bản Bưu Điện, 8-2005. 3- Hoàng Văn Võ. Công nghệ và mạng thế hệ sau. Nhà xuất bản Bưu Điện, 2008 4- Vũ Văn San. Hệ thống Thông Tin Quang, tập 1. Nhà xuất bản Bưu Điện, 2008. 5- Vũ Văn San. Hệ thống Thông Tin Quang, tập 2. Nhà xuất bản Bưu Điện2009. 6- Đỗ Văn Việt Em. Hệ thống thông tin quang II. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2007. 7- J. M. Senior, “Optical Fiber Communications: Principles and Practice”. Second edition, Prentice Hall, 1993. 8- G. Keiser,“Optical Fiber Communications” . Third edition, McGraw-Hill, 2001. 9- G. P. Agrawal. Fiber-Optic Communication Systems. Second edition, John Wiley & Sons, 1997. 10- Govind P.Agrawal, Fiber-Optic Communications Systems,John Wiley & Sons, Inc, 2002. 11- Silvello Betti, Giancarlo De Marchis, Eugenio Iannoe.Coherent Optical Communications Systems . John Wiley & Sons, Inc, 1995. 12- Martin Maier, Optical Switching Networks, 2008 13- Kevin H. Liu, IP over WDM, John Wiley & Sons, Inc, 2002. www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 3
  4. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG GiíI THIÖU M¤N HäC  Đánh giá: Hình thức kiểm tra Trọng số đánh giá Đối tượng đánh giá Tham gia học tập trên lớp (đi học đầy đủ, chú ý nghe giảng; tích cực tham 10% Cá nhân gia thảo luận) Bài tập /Thảo luận 10% Nhóm Kiểm tra giữa kì 20% Cá nhân Thực hành 10% Cá nhân Kiểm tra cuối kì 50% Cá nhân www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 4
  5. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG néi dung  Ch¬ng 1- C«ng nghÖ truyÒn t¶i quang.  Ch¬ng 2- KhuÕch ®¹i quang (OA).  Ch¬ng 3- Bï t¸n s¾c.  Ch¬ng 4- TruyÒn t¶I IP/WDM.  Ch¬ng 5- M¹ng truy nhËp quang FTTx  Ch¬ng 6- Qu¶n lÝ vµ ®iÒu khiÓn m¹ng quang  Ch¬ng 7- Mét sè c«ng nghÖ quang tiªn tiÕn. www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 5
  6. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG néi dung Ch¬ng 2- KhuÕch ®¹i quang (OA). Giíi thiÖu chung. Bé khuÕch ®¹i quang b¸n dÉn (SOA). Bé khuÕch ®¹i quang sîi pha Erbium (EDFA) Bé khuÕch ®¹i quang Raman (RA) So s¸nh c¸c lo¹i bé khuÕch ®¹i www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 6
  7. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.1- Giíi thiÖu chung  Trong mäi hÖ thèng th«ng tin quang, suy hao cða sîi lµm h¹n chÕ kho¶ng c¸ch truyÒn dÉn  §èi víi c¸c hÖ thèng quang cù ly dµi, ®Ó bï suy hao thưêng sö dông c¸c tr¹m lÆp quang - ®iÖn (rÊt phøc t¹p vµ ®¾t tiÒn ®èi víi hÖ thèng quang WDM).  Gi¶i ph¸p kh¸c: dïng c¸c bé khuÕch ®¹i quang (OA) ®Ó khuÕch ®¹i trùc tiÕp tÝn hiÖu quang.  1990: øng dông OA ®Ó bï suy hao  Víi c¸c hÖ thèng quang: EDFA ®ưîc sö dông phæ biÕn nhÊt  §èi víi c¸c hÖ thèng cù li dµi: RFA ho¹t ®éng tèt h¬n www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 7
  8. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.1- Giíi thiÖu chung M« h×nh chung bé khuÕch ®¹i quang (OA): www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 8
  9. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.1- Giíi thiÖu chung  Nguyªn lý c¬ b¶n: . HÇu hÕt c¸c bé OA khuÕch ®¹i ¸nh s¸ng tíi th«ng qua ph¸t x¹ kÝch thÝch, gièng như laser (Tuy nhiªn, bé OA sîi kh«ng cã håi tiÕp quang). sö dông n¨ng lưîng b¬m (quang hoÆc ®iÖn) ®Ó thùc hiÖn ®¶o mËt ®é. . HÖ sè khuÕch ®¹i quang phô thuéc: vµo tÇn sè cða tÝn hiÖu tíi vµ cưêng ®é ¸nh s¸ng b¬m (phô thuéc nhiÒu hay Ýt lµ cßn phô thuéc vµo m«i trưêng khuÕch ®¹i) . B¨ng tÇn khuÕch ®¹i cða mét sè lo¹i bé oa: S www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 9
  10. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.1- Giíi thiÖu chung  C¸c tham sè c¬ b¶n cña OA: Pout Pout [mW ] (1) HÖ sè K§: G ; G[dB]  10 lg (2.1) Pin Pin [mW ] (2) §é réng b¨ng tÇn K§ (B0): - Lµ ®¸p øng tÇn sè quang cða OA: G(f) khi ®o HSK§ G cða c¸c tÝn hiÖu quang ë c¸c tÇn sè kh¸c nhau. - Bo ®ưîc x¸c ®Þnh bëi ®iÓm -3dB so víi khuÕch ®¹i ®Ønh cða bé OA. (3) C«ng suÊt ra b·o hßa: - Khi Pin t¨ng ®Õn mét møc nµo ®ã, G b¾t ®Çu gi¶m - C«ng suÊt ë ®Çu ra t¹i ®iÓm G gi¶m 3dB G Pout Pout, sat 3dB Pin Pout Pin,sat Pout,sat (4) HÖ sè nhiÔu: (Pout = G.Pin + PASE); NF  SNRin (2.2) SNRout www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 10
  11. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.1- Giíi thiÖu chung  C¸c tham sè c¬ b¶n cña OA: - Minh ho¹ c¸ch x¸c ®Þnh NF: www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 11
  12. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.1- Giíi thiÖu chung  C¸c tham sè c¬ b¶n cña OA: NFEDFA = 5dB - Bµi tËp: EDFA SNRout = 30dB Tại đầu ra của EDFA, tỷ số SNR thu đuợc là 30dB. Biết bộ khuếch đại EDFA có hệ số nhiễu NF = 5dB. Xác định tỷ số SNR tại đầu vào của bộ khuếch đại EDFA. NFEDFA = 4dB SNRin = 28dB EDFA Tại đầu vào của EDFA, tỷ số SNR thu đuợc là 28dB. Biết bộ khuếch đại EDFA có hệ số nhiễu NF = 4dB. Xác định tỷ số SNR tại đầu ra của bộ khuếch đại EDFA www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 12
  13. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.1- Giíi thiÖu chung  Ph©n lo¹i OA: - Trong bé OA, qu¸ tr×nh khuÕch ®¹i diÔn ra trong mét m«i trưêng ®ưîc gäi lµ vïng tÝch cùc. - C¸c tÝn hiÖu quang ®ưîc khuÕch ®¹i trong vïng tÝch cùc víi hÖ sè khuÕch ®¹i lín hay bÐ tïy thuéc vµo n¨ng lưîng ®ưîc cung cÊp tõ mét nguån bªn ngoµi gäi chung lµ nguån b¬m. C¸c nguån b¬m nµy cã tÝnh chÊt như thÕ nµo tïy thuéc vµo lo¹i bé khuÕch ®¹i quang hay nãi c¸ch kh¸c, phô thuéc vµo cÊu t¹o cða vïng tÝch cùc. - Tïy theo cÊu t¹o cða vïng tÝch cùc, cã thÓ chia khuÕch ®¹i quang thµnh hai lo¹i chÝnh: SOA : Semiconductor Optical Amplifier OFA : Optical Fiber Amplifier . EDFA : Erbium- doped Fiber Amplifier . RFA : Raman-based Fiber Amplifier www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 13
  14. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG néi dung Ch¬ng 2- KhuÕch ®¹i quang (OA). Giíi thiÖu chung. Bé khuÕch ®¹i quang b¸n dÉn (SOA). KhuÕch ®¹i quang sîi pha Erbium (EDFA) KhuÕch ®¹i quang Raman (RA) So s¸nh c¸c lo¹i bé khuÕch ®¹i www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 14
  15. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.2- BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA)  Tổng quan  Sơ đồ khối một bộ khuếch đại quang bán dẫn www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 15
  16. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.2- BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA)  Cấu trúc www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 16
  17. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.2- BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA)  Cấu trúc www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 17
  18. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.2- BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA)  Cấu trúc SOA được điều khiển bởi dòng điện, Vùng tích cực trong SOA khuếch đại ánh sáng đầu vào nhờ quá trình phát xạ kích thích. Tín hiệu đầu ra bao gồm cả tín hiệu truyền dẫn và nhiễu phát xạ tự phát được khuếch đại (ASE) do quá trình khuếch đại gây ra. www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 18
  19. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.2- BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA)  Nguyên lý hoạt động Dựa trên cơ chế phát xạ kích thích của lớp tiếp giáp pn: - Khi cã dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn: c¸c ®iÖn tö ë tr¹ng th¸i năng lîng E1 ®ưîc kÝch thÝch sÏ nh¶y lªn møc năng lîng cao h¬n E2 vµ t¹o nªn sù ®¶o lén nång ®é. - Khi có ánh s¸ng tới kÝch thÝch c¸c ®iÖn tö ®ang ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch E2. C¸c ®iÖn tö nµy hÊp thô năng lưîng ¸nh s¸ng tíi trë vÒ tr¹ng th¸i E1 nã sÏ gi¶i phãng ra mét năng lưîng sãng ®iÖn tõ dưíi d¹ng ¸nh s¸ng cã năng lîng lín h¬n E2- E1. Vµ qu¸ trình kÝch thÝch c¸c ®iÖn tö ®ang ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch E2 l¹i tiÕp tôc diÔn ra. Khi ®ã, tÝn hiÖu ¸nh s¸ng ®· ®îc khuÕch ®¹i. - Tuy nhiªn, còng cã mét sè ®iÖn tö ë tr¹ng th¸i E2 kh«ng nhËn ®ưîc năng lîng cña ¸nh s¸ng tíi còng trë vÒ tr¹ng th¸i E1 vµ ph¸t x¹ ra c¸c photon. Qu¸ trình ph¸t x¹ nµy lµ qu¸ trình ph¸t x¹ tù ph¸t. www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 19
  20. BÀI GIẢNG MÔN CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG 2.2- BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA)  Nguyên lý hoạt động Quá trình biến đổi : hấp thụ, phát xạ tự phát và phát xạ kích thích www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: TÍN HIỆU & HỆ THỐNG - KHOA VT1 Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1