Thông tin quang / C_1__ GIới thiệu về Thông tin quang

Chia sẻ: ̶ɥ̶̶u̶̶ı̶̶ɯ̶ ̶u̶̶ɐ̶̶ʌ̶ ̶ƃ̶̶u̶̶o̶̶n̶̶ɥ̶̶d̶ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

176
lượt xem 57
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Những thí nghiệm đầu tiên về truyền ánh sáng qua sợi thuỷ tinh thực hiện ở Đức năm 1930: cự ly rất ngắn do suy hao lớn (1000 dB/km).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thông tin quang / C_1__ GIới thiệu về Thông tin quang

Chương 1 Chương 1. Giới thiệu về thông tin quang 8/2009 Lịch sử phát triển của KT Thông tin quang Ưu điểm của Hệ thống thông tin quang Sơ đồ khối của tuyến thông tin cáp sợi quang Ứng dụng của thông tin cáp sợi quang Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 Lịch sử phát triển của Thông tin quang 8/2009 Thông tin quang: Là 1 ngành KT thông tin sử dụng sóng ánh sáng để truyền thông tin, tương tự như sóng vô tuyến nhưng ở tần số sóng mang cao hơn (1014 ÷ 1015 Hz). Sóng vô tuyến: 100 KHz ÷ 100 GHz Tần số sóng mang càng cao: Khả năng tải tin càng lớn ! Từ trước công nguyên (800 B.C), người Hy Lạp đã biết dùng ánh sáng (khói, lửa) để truyền tin trong chiến tranh, báo chiến thắng … Trong nhiều thế kỷ, thông tin quang không phát triển do môi trường truyền dẫn là không khí thiếu ổn định, thiếu linh kiện thu- phát thích hợp. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 Lịch sử phát triển của KT Thông tin quang 8/2009 Những thí nghiệm đầu tiên về truyền ánh sáng qua sợi thuỷ tinh thực hiện ở Đức năm 1930: cự ly rất ngắn do suy hao lớn (1000 dB/km). 1960: Laser được phát minh bởi Theodore Maiman, mở ra kỷ nguyên mới cho thông tin quang. Theodore Maiman và ruby laser đầu tiên năm 1960 Robert Hall phát minh ra laser bán dẫn (laser diode) đầu tiên năm 1962. Các hệ thống thông tin quang với nguồn phát laser được thử nghiệm. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 8/2009 Các dạng thông tin quang Thông tin quang trong không khí (Free-space Optics-FSO) Thông tin cáp sợi quang (Optical Fiber Communications- OFC) Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 8/2009 Thông tin quang trong không khí Ưu điểm: Lắp đặt nhanh Chi phí thấp Nhược điểm: Đường truyền không ổn định, phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, nhiệt độ… Ví dụ: - khi thời tiết đẹp, suy hao α = 0.55 dB/km; - khi mưa lớn, suy hao α = 7 dB/km; - khi sương mù dày đặc, suy hao α = 75 dB ÷ 300 dB/km; Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 8/2009 Thông tin quang trong không khí Ứng dụng: Kết nối giữa các toà nhà Thông tin vệ tinh Kết nối giữa các vi mạch Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 8/2009 Thông tin cáp sợi quang Sự tiến bộ trong công nghệ chế tạo cáp quang: 1960: suy hao sợi quang rất lớn (khoảng 1000 dB/km). 1970: Hãng Corning Glass Works (Mỹ) chế tạo thành công sợi quang suy hao 20dB/km: -> đánh dấu 1 bước nhảy quan trọng. 1974: Chế tạo được sợi quang có suy hao α = 3dB/km ở λ = 800 nm 1980: Chế tạo sợi quang có suy hao α = 0.5 dB/km ở λ = 1300 nm và α = 0.25 dB/km ở λ = 1550 nm Từ thập kỷ 80, thông tin cáp sợi quang bắt đầu phát triển mạnh mẽ: Hệ thống thông tin cáp sợi quang đầu tiên được lắp đặt ở thành phố Atlanta ( Hoa Kỳ) dài 10km, tốc độ 45 Mbit/s. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 8/2009 Thông tin cáp sợi quang Các thế hệ thông tin cáp sợi quang : Các hệ thống thông tin quang đầu tiên: sử dụng sợi quang đa mode, hoạt động ở bước sóng 850nm, cự li vài km. 1980s: sử dụng sợi quang đơn mode, hoạt động ở bước sóng 1300nm 1990s: sử dụng sợi quang đơn mode, hoạt động ở bước sóng 1550nm Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 Thông tin cáp sợi quang 8/2009 Từ 1995: sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng (WDM), khuyếch đại quang (Optical Amplifier) để tăng dung lượng và cự ly truyền dẫn Hiện nay, diode laser có thể truyền tốc độ 10Gbit/s trên 1 bước sóng => ghép 4 bước sóng = 40Gbit/s Trong phòng thí nghiệm, người ta đang nghiên cứu hệ thống truyền 40 Gbit/s trên 1 bước sóng. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Các ưu điểm và hạn chế của thông tin quang Chương 1 8/2009 Ưu điểm: Khả năng truyền thông tin là rất lớn (có thể tới hàng chục Tbit/s). Suy hao thấp (0,2 ÷ 0,3dB/km). Sợi quang không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ (EMI) Ít bị ăn mòn trong MT axít/kiềm. Khả năng nâng cấp tốc độ dễ dàng Hạn chế: Chỉ truyền được công suất nhỏ, cỡ mW Giá thành cáp quang, thiết bị đầu cuối đắt hơn dùng cáp kim loại. Tín hiệu ánh sáng trong sợi quang bị suy hao và biến dạng, hạn chế cự ly truyền dẫn và tốc độ tối đa của tuyến. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 Sơ đồ khối một tuyến thông tin cáp sợi quang 8/2009 Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 8/2009 Ứng dụng của thông tin cáp sợi quang Viễn thông: Mạng đường trục quốc gia, Mạng máy tính quốc tế, mạng đô thị tốc độ cao. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Chương 1 Ứng dụng của thông tin cáp sợi quang 8/2009 Sử dụng trong hệ thống an toàn ôtô cao cấp Fiber-to-the-Home (FTTH) … và trong máy tính tương lai ! Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications