zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Bài giảng Kỹ thuật thông tin quang: Chương 1 - Học viện CN Bưu chính Viễn thông

Chia sẻ: Cảnh Đặng Xuân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Báo xấu

253
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 1 Tổng quan về kỹ thuật thông tin quang, nội dung cần tìm hiểu trong chương này gồm: Lịch sử phát triển; Mô hình chung của hệ thống thông tin quang; Một số vấn đề về quang vật lý trong thông tin quang.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật thông tin quang: Chương 1 - Học viện CN Bưu chính Viễn thông

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG KỸ THUẬT THÔNG TIN QUANG Fundamental of Optical Fiber Communications Giảng viên: Th.S Đỗ Văn Việt Em – Th.S Phạm Quốc Hợp Bộ môn: ộ Thông Tin Q g Quang – Khoa Viễn thông 2 g g Email: emdvv@ptit.edu.vn, pqhop@ptithcm.edu.vn
KỸ THUẬT THÔNG TIN QUANG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT THÔNG TIN QUANG GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 2 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
NỘI DUNG CHƯƠNG 1 • Lịch sử phát triển • Mô hình chung của hệ thống TTQ • Một số vấn đề về quang vật lý trong TTQ GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 3 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Lịch Sử Phát Triển • 1790: Claude Chappe (Pháp) Điện báo quang 200km trong vòng 15 phút • 1870: John Tyndall (Anh) Chứng minh ánh sáng có thể dẫn theo vòi nước bị uốn ể ẫ cong Định luật phản xạ toàn phần • 1880: Alexander Graham Bell (Mỹ) Photophone: không thành công Cần phải có một môi trường dẫn ánh sáng thích hợp GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 4 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Lịch Sử Phát Triển • 1934: Norman R.French (Mỹ) Nhận bằng sáng chế về hệ thống thông tin quang Dùng thanh thủy tinh để truyền ánh sáng Môi trường truyền ánh sáng thích hợp • 1958 A Schawlow và Ch l H T 1958: A. S h l à Charles H.Townes (Mỹ) Xây dựng và phát triển laser Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: y học quân sự … học, Nguồn quang dùng trong thông tin quang • 1966: Charles H Kao và George A Hockham (Mỹ) H.Kao A. Dùng sợi thủy tinh để truyền dẫn ánh sáng Suy hao lớn ( > 1000dB/km) GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 5 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Lịch Sử Phát Triển • 1970: Hãng Corning Glass Work (Mỹ) Chế tạo sợi SI có suy hao < 20dB/km, tại λ=633nm Thông tin quang ra đời • 1972: Sợi GI được chế tạo có suy hao 4 dB/km • 1983: Sợi đơn mode (SM) được chế tạo Sợi quang SM được sử dụng phổ biến ngày nay có suy hao ~0.2 dB/km tại λ=1550nm 02 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 6 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Mô Hình Chung Của Hê Thống TTQ • Sơ đồ khối cơ bản, gồm có: Bộ phát quang (E/O) Bộ thu quang (O/E) Môi trường truyền dẫn là cáp sợi quang. GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 7 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Mô Hình Chung Của Hê Thống TTQ • Chức năng chính các khối Khối E/O: điều chế tín hiệu điện thành tín hiệu quang Khối O/E: tách tín hiệu quang thành tín hiệu điện. Cáp sợi quang: môi trường truyền dẫn tín hiệu quang từ đầu phát đến đầu thu thu. GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 8 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Mô Hình Chung Của Hê Thống TTQ • Trạm lặp (repeater) Khuếch đại tín hiệu bị suy yếu do suy hao trên sợi quang Trạm lặp làm việc theo nguyên lý: quang – điện – quang (O – E – O) Ngoài N ài ra, để kh ế h đ i tí hiệ quang còn có thể sư đê khuếch đại tín hiệu ò ó thê ử dụng các bộ khuếch đại quang (Optical Amplifier). Bộ khuếch đại quang làm việc trong miền quang. GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 9 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Mô Hình Chung Của Hê Thống TTQ • Nguyên tắc truyền tin: Tín hiệu truyền có tần số trong miền quang. Có thể truyền hai hướng trên một sợi quang. Thông thường sử dụng 2 sợi quang cho một tuyến và chỉ truyền một hướng trên 1 sợi quang. GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 10 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Mô Hình Chung Của Hê Thống TTQ • Ưu điểm của hệ thống TTQ: Suy hao thấp Dải thông rộng Trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ Hoàn t à á h điện H à toàn cách điệ Không bị can nhiễu của trường điện từ Xuyên âm giữa các sợi quang không đáng kể Tính bảo mật cao Vật liệu chế tạo có nhiều trong tự nhiên ậ ệ ạ g ự GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 11 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Mô Hình Chung Của Hê Thống TTQ • Nhược điểm của hệ thống TTQ: Vấn đề biến đổi quang điện. Hàn nối, đo thử sợi quang đòi hỏi thiết bị chuyên dụng đắt tiền. An toàn lao động động. GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 12 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Các khái niệm chung: Tần số: • Ký hiệu: f • Đơn vị: Hz (Hertz), hay cps (cycle per second) » Theo thời gian: T - chu kỳ (s), f = 1/T - tần số (Hz) A T A λ t (s) z (m) (a) (b) GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 13 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Các khái niệm chung (tt): Bước sóng: • Ký hiệu: λ • Đơn vị: m C » Theo không gian: λ - bước sóng (m) λ= f A T A λ t (s) z (m) ( ) (a) (b) GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 14 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Ánh sáng có hai tính chất: Tính chất sóng: ánh sáng là sóng điện từ Tính chất hạt: ánh sáng bao gồm nhiều hạt photon có năng lượng E 1,24 » E = hf hay E= (eV) λ (μm ) GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 15 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Phổ sóng điện từ: GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 16 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Phổ sóng điện từ (tt): Ánh sáng thấy được chiếm dải phổ từ 380nm (tím) đến 780nm (đỏ) 780 Ánh sáng dùng trong thông tin quang nằm trong vùng cận hồng ngoại (near-infrared) (800nm-1600nm) không thấy được 3 vùng bước sóng (cửa sổ bước sóng) được sử dụng trong thông tin quang: 850 nm 1300 nm và 1550 nm nm, GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 17 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Một số định luật quang cơ bản: Chiết suất của môi trường: n = C/v C: vận tốc ánh sáng trong chân không, C = 3.108 m/s v: vận tốc ánh sáng trong môi trường đang xét Chiết suất của một vài môi trường thông dụng: • Không khí: n = 1,00029 ≈ 1,0 • Nướ Nước: n = 4/3 ≈1,33 1 33 • Thủy tinh: n = 1,48 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 18 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Một số định luật quang cơ bản (tt): Ðịnh luật phản xạ ánh sáng: • Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới • Góc phản xạ bằng góc tới (θ1' = θ1) Tia phản xạ Tia tới 1 ' 1 n1 Môi trường 1 n2 Môi trường 2 2 Tia khúc xạ GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 19 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2
Một Số Vấn Đề Về Quang Vật Lý • Một số định luật quang cơ bản (tt): Ðịnh luật khúc xạ ánh sáng: • Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới. • Góc khúc xạ và góc tới liên hệ nhau theo công thức Snell: » n1sinθ1 = n2sinθ2 Tia phản xạ Tia tới 1 ' 1 n1 Môi trường 1 n2 Môi trường 2 2 Tia khúc xạ GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP www.ptit.edu.vn Trang 20 BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 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.