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

Bài giảng Kỹ thuật thông tin sợi quang: Chương 1 - Trần Thủy Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

5
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật thông tin sợi quang" Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật thông tin sợi quang, cung cấp cho người học những kiến thức như Lịch sử phát triển hệ thống thông tin quang; Mô hình hệ thống thông tin quang; Ưu điểm của hệ thống thông tin quang; Một số hệ thống thông tin quang ở Việt Nam; Một số vấn đề vật lý cơ bản trong thông tin quang. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật thông tin sợi quang: Chương 1 - Trần Thủy Bình

  1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Khoa Viễn thông 1 - Bộ môn Thông tin quang Kü thuËt th«ng tin sîi quang Giảng viên: Trần Thủy Bình
  2. GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tên môn học: Cơ sở kỹ thuật thông tin quang  Mã môn học: TEL1406  Số tín chỉ: 3  Loại môn học: Bắt buộc  Các môn học tiên quyết: Cấu kiện điện tử, Vật lý, Lý thuyết trường điện từ và siêu cao tần, Truyền dẫn số
  3. GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Phân bổ giờ đối với các hoạt động:  Giảng lý thuyết: 24 tiết  Hướng dẫn bài tập trên lớp: 06 tiết  Thảo luận trên lớp: tiết  Thực hành, thí nghiệm: tiết  Hoạt động theo nhóm: tiết  Tự học : 15 tiết  Khoa/Bộ môn phụ trách môn học: Khoa Viễn thông 1/Bộ môn Tín hiệu và Hệ thống
  4. GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Mục tiêu của môn học Kiến thức: Môn học cung cấp cho người học những kiến thức cơ sở về thông tin quang. Nội dung của môn học sẽ tập trung vào các thành phần cơ bản trong hệ thống thông tin quang cho đến một số vấn đề trong thiết kế các loại hệ thống thông tin quang cơ bản. Sau khi học xong môn này, người học nắm được nguyên lý hoạt động của một hệ thống thông tin quang cũng như các nguyên tắc cơ bản trong thiết kế một hệ thống thông tin quang, và làm cơ sở cho các môn học chuyên sâu khác. Kỹ năng: Rèn cho sinh viên có kỹ năng nghiên cứu, phân tích, đánh giá về các thành phần cơ bản cũng như hệ thống thông tin quang sợi. Thái độ, chuyên cần: Tham gia đầy đủ các giờ lý thuyết, bài tập, thảo luận nhóm, thực hành. Hoàn thành đầy đủ các bài tập được giao.
  5. GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Tóm tắt nội dung môn học - Nội dung môn học bao gồm tổng quan về thông tin quang, quá trình phát triển các hệ thống truyền dẫn quang sợi, chức năng và các thành phần cơ bản trong thông tin quang. - Cấu tạo và quá trình truyền sóng ánh sáng trong các loại sợi quang, các đặc tính của sợi quang bao gồm suy hao, tán sắc và các hiệu ứng phi tuyến, cấu tạo cáp sợi quang và hàn nối. - Cấu trúc và các đặc tính quan trọng của nguồn quang bán dẫn, quá trình điều chế nguồn quang và một số vấn đề cơ bản trong thiết kế bộ phát quang. - Cấu trúc và các đặc tính quan trọng của nguồn thu quang, nhiễu trong bộ thu quang và một số vấn đề trong thiết kế và đánh giá hiệu năng bộ thu, quá trình thu coherent. - Cách thức tổ chức cơ bản của một hệ thống thông tin quang, một số vấn đề trong thiết kế hệ thống truyền dẫn quang cho tín hiệu tương tự và tín hiệu số.
  6. NỘI DUNG  Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật thông tin sợi quang  Chương 2: Sợi quang  Chương 3: Bộ phát quang  Chương 4: Bộ thu quang  Chương 5: Thiết kế truyến thông tin quang đơn kênh
  7. NỘI DUNG CHI TIẾT Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật thông tin quang  Lịch sử phát triển hệ thống TTQ  Mô hình hệ thống TTQ  Ưu điểm của hệ thống TTQ  Một số hệ thống TTQ ở Việt Nam  Một số vấn đề vật lý cơ bản trong thông tin quang • Một số vấn đề cơ bản về ánh sáng • Một số vấn đề cơ bản trong vật lý bán dẫn
  8. NỘI DUNG CHI TIẾT Chương 2: Sợi quang Mét sè vÊn ®Ò vËt lý c¬ b¶n Ph©n lo¹i sîi quang CÊu tróc sîi quang Nghiªn cøu qu¸ tr×nh lan truyÒn AS trong sîi quang: −Theo m« h×nh quang h×nh −Theo m« h×nh sãng C¸c tham sè/®Æc tÝnh truyÒn dÉn c¬ b¶n cña sîi quang: −Suy hao −T¸n s¾c −Phi tuyÕn Tiªu chuẩn sợi quang dïng trong viễn th«ng (ITU-T) Mét sè lo¹i sîi quang kh¸c
  9. NỘI DUNG CHI TIẾT Chương 3: Bộ phát quang 1. Một số vấn đề cơ bản (Agrawal - mục 3.1): - Một số vấn đề vật lý bán dẫn (bán dẫn, bán dẫn p, n, tiếp giáp p-n, tiếp giáp p-n dị thể kép) - Các quá trình quang cơ bản (hấp thụ, phát xạ tự phát, phát xạ kích thích) - Vật liệu chế tạo nguồn quang 2. Các loại nguồn quang 2.1 LED - Cấu tạo - Nguyên lý hoạt động - Đặc tính P-I, đặc tính phổ - Một số loại LED (ELED, SLED)
  10. NỘI DUNG CHI TIÊT Chương 3: Bộ phát quang 2.2 Laser - Laser F-P:  Cấu tạo, nguyên lý hoạt động  Đặc tính P-I, đặc tính phổ - Một số loại nguồn laser khác (laser đa mode, laser đơn mode, laser khả chỉnh bước sóng) 3. Các phương thức điều chế nguồn quang - Điều chế trực tiếp - Điều chế ngoài
  11. NỘI DUNG CHI TIẾT Chương 4: Bộ thu quang 1. Các khái niệm cơ bản: - Nguyên tắc thu quang - Các tham số cơ bản của phần tử thu quang 2. Các loại nguồn thu quang: - PN - PIN - APD 3. Nhiễu trong bộ thu 4. Tham số đánh giá chất lượng bộ thu (Agrawal) 5. Một số yếu tố gây suy giảm chất lượng bộ thu
  12. TÀI LIỆU Học liệu bắt buộc:  Bài giảng môn Kĩ thuật thông tin sợi quang  1. G. Keiser, Optical Fiber Communications, 3rd edition, 2001  G. P. Agrawal, Fiber Optic Communication System, 3rd edition, John Wiley & Sons, 2002
  13. TÀI LIỆU Học liệu tham khảo  Harry J.R. Dutton, Understanding Optical Communications, 1st edition, IBM, International Technical Support Organization, 1998  G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, 3rd edition, John Wiley & Sons, 2001  Kevin H. Liu, IP over WDM, John Wiley & Sons, Inc, 2002  Cao Hồng Sơn, Cao Phán, Cơ sở kỹ thuật thông tin quang, Học viện CNBC VT, 2001  Vũ Văn San, Hệ thống thông tin quang, NXB Bưu điện, 2004  Hoàng Ứng Huyền, Kỹ thuật thông tin quang, NXB Bưu điện  M. Ming & K. Liu, Principles and Applications of Optical Communications, 2rnd edition, 2001  D. K. Mynbaev & L. L. Scheiner, Fiber- Optic Communications Technology, Prentice Hall, 2001
  14. YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÔN HỌC  Tham gia học tập trên lớp: (đi học đầy đủ, chuẩn bị bài tốt và tích cực thảo luận,…);  Phần tự học, tự nghiên cứu có hướng dẫn của giảng viên: (hoàn thành tốt nội dung, nhiệm vụ mà giảng viên giao cho cá nhân: thực hành; thí nghiệm; bài tập nhóm/tháng; bài tập cá nhân/học kì,…);  Hoạt động theo nhóm:  Kiểm tra - đánh giá giữa kì:  Kiểm tra - đánh giá cuối kì: thi viết Đánh giá:  Tham gia học tập trên lớp: 10 %  Bài tập, tiểu luận, thảo luận trên lớp: 10%  Điểm thực hành: 10%  Kiểm tra giữa kỳ: 20 %  Kiểm tra cuối kỳ: 50 %
  15. Chương 1 - Tổng quan về hệ thống thông tin quang  Lịch sử phát triển hệ thống TTQ  Mô hình hệ thống TTQ  Ưu điểm của hệ thống TTQ  Một số hệ thống TTQ ở Việt Nam  Một số vấn đề vật lý cơ bản trong thông tin quang  Một số vấn đề cơ bản về ánh sáng  Một số vấn đề cơ bản trong vật lý bán dẫn
  16. 1. Lịch sử phát triển của hệ thống TTQ Mô hình cơ bản của hệ thống thông tin - Hệ thống thông tin quang: là hệ thống thông tin bằng sóng ánh sáng (sử dụng tần số sóng mang cao trong vùng nhìn thấy hoặc gần hồng ngoại) + Vô tuyến (Unguided) + Hữu tuyến (Guided)
  17. Phổ sóng điện từ cho các hệ thống thông tin Hệ thống TTQ làm việc trong vùng sóng mang có tần số rất cao trong vùng nhìn thấy hoặc gần hồng ngoại của phổ sóng điện từ (800nm - 2,55m) (Băng tần truyền dẫn tăng khi tần số sóng mang tăng)
  18. 1. Lịch sử phát triển của các hệ thống TTQ Sự tăng của B.L trong giai đoạn 1850-2000
  19. 1. Lịch sử phát triển của các hệ thống TTQ Lịch sử phát triển của sợi quang: 1854: John Tyndall - vật lý (Anh): AS truyền qua được môi trường điện môi trong suốt. 1870: John Tyndall: AS có thể được dẫn theo 1 vòi nước uốn cong dựa trên hiện tượng phản xạ toàn phần 1934: Norman R. French (kỹ sư người Mỹ) nhận được bằng sáng chế về hệ thống TTQ. Phương tiện truyền dẫn là thanh thủy tinh. 1950: Brian O Brien, Harry Hopkins, Nariorger Kapany đã phát triển sợi quang có 2 lớp (vỏ - lõi) 1966: Corning - sợi quang có suy hao 1000 dB/km 1967: Charles K.Kao và George Hokham (Anh) chứng minh rằng nếu giảm được tạp chất, thì suy hao sợi sẽ giảm tối thiểu. 1970: Corning - sợi SI - suy hao 20dB/km (=633nm) 1975: Corning - sợi GI - suy hao 4 dB/km 1976: Nhật - sợi suy hao 0,5 dB/km ( = 1,3 m) 1979: Nhật - sợi quang suy hao 0,2 dB/km ( = 1,5 m) 1982: Corning - sợi quang suy hao 0,16 dB/km (gần với giới hạn lý thuyết)
  20. 1. Lịch sử phát triển của các hệ thống TTQ Lịch sử phát triển của sợi quang: Đặc tính suy hao của sợi quang
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2