hệ thống WDM

79 951 7
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp
hệ thống WDM

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin ngành viễn thông hệ thống WDM

Đồ án tốt nghiệp đại họcMục lụcMục lục i CHƯƠNG I 4 TổNG QUAN Về Hệ THốNG WDM 4 1.1 Giới thiệu chung 4 1.1.1 Khái quát về WDM . 4 1.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống tách/ghép kênh quang . 5 1.1.3 Đặc điểm của hệ thống WDM . 7 1.1.3.1 Tận dụng tài nguyên 7 1.1.3.2 Đồng thời truyền dẫn nhiều tín hiệu 7 1.1.3.3 Nhiều ứng dụng 8 1.1.3.4 Giảm yêu cầu siêu cao tốc đối với linh kiện 8 1.1.3.5 Kênh truyền dẫn IP 8 1.2 Một số tham số kỹ thuật trong hệ thống WDM 8 1.2.1 Suy hao xen . 8 1.2.2 Suy hao xuyên kênh 9 1.2.3 Độ rộng kênh và khoảng cách kênh . 10 1.2.4 Số l ợng kênh . 11 1.3 ứng dụng WDM 12 CáC THàNH PHầN TRONG Hệ THốNG WDM . 15 Giới thiệu chung 15 2.1 Bộ phát quang . 15 2.1.1 Yêu cầu đối với nguồn quang trong WDM . 16 2.1.2 Nguyên lí Bragg . 17 2.1.3 LASER hồi tiếp phân bố (DFB) 18 2.1.4 LASER phân bố phản xạ Bragg (DBR) 19 2.2 Bộ tách quang và bộ ghép quang . 20 2.2.1 Bộ lọc Mach-Zender 20 2.2.1.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của bộ lọc Mach-Zender 20 2.2.1.2 Một số đặc tính của bộ lọc quang Mach-Zender 22 2.2.1.3 Bộ lọc quang khả chỉnh 27 Nguyễn Tnành Chung D2001VTi Đồ án tốt nghiệp đại học2.2.2Bộ lọc Fabry-Perot . 29 2.2.2.1 Mở đầu . 29 2.2.2.2 Một số tham số của bộ lọc Fabry-Perot . 30 2.2.2.3 Bộ lọc Fabry-Perot khả chỉnh 33 2.2.2.4 Mắc nối tầng các bộ lọc Fabry-Perot 35 2.2.3 Bộ tách kênh trong miền không gian . 38 2.2.3.1 Dùng lăng kính làm phần tử tán sắc góc 38 2.2.3.2 Cách tử nhiễu xạ . 39 2.2.3.3 Cách tử phản xạ Bragg . 45 a. Cách tử phản xạ Bragg sợi 45 b) Các ứng dụng của bộ lọc phản xạ Bragg . 46 2.3.3.4 Bộ lọc quang âm phản xạ Bragg 48 2.3 Bộ khuếch đại quang 49 2.3.1 Sự cần thiết sử dụng các bộ khuếch đại quang 49 2.3.2 Bộ khuếch đại quang sợi EDFA . 49 2.4 Bộ thu quang 52 2.5 Sợi quang 53 Ch ơng iii 55 Một số vấn đề công nghệ then chốt 55 3.1 ổn định b ớc sóng của nguồn quang . 55 3.2 ảnh h ởng của tán sắc sợi quang đối với truyền dẫn . 56 3.2.1 Ph ơng pháp bù tán sắc bằng điều chế tự dịch pha(SPM) . 56 3.2.3 Ph ơng pháp bù tán sắc PDC . 58 3.2.4 Ph ơng pháp bù tán sắc bằng Pre-chirp (dịch tần tr ớc) . 59 3.3 ảnh h ởng của hiệu ứng phi tuyến đến truyền dẫn 60 3.3.1 Các hiệu ứng phi tuyến trong hệ thống WDM . 60 3.3.2 Giải pháp khắc phục hiệu ứng phi tuyến của sợi quang 64 3.4 Độ bằng phẳng của tăng ích bộ khuyếch đại quang sợi . 64 3.5 Tích luỹ tạp âm khi dùng bộ khuyếch đại quang EDFA nhiều tầng 65 Ch ơng iv 65 ứng dụng của hệ thống wdm 65 4.1 ứng dụng wdm trong mạng truyền dẫn 65 Nguyễn Tnành Chung D2001VTii Đồ án tốt nghiệp đại học4.1.1 Tuyến truyền dẫn điểm - điểm dung l ợng cao . 65 4.1.2 Mạng quảng bá . 68 4.2 ứng dụng của WDM trong mạng đa truy nhập 71 4.2.1 Mở đầu . 71 4.2.2 Mạng WDMA đơn chặng 73 4.2.3 Mạng WDMA đa chặng . 75 4.3 ứng dụng của WDM trong mạng chuyển mạch quang 78 Nguyễn Tnành Chung D2001VTiii Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1. Tổng quan về hệ thống WDMCHƯƠNG ITổNG QUAN Về Hệ THốNG WDM1.1 Giới thiệu chung Trong những năm gần đây, sự phát triển của các dịch vụ thoại và phi thoại mà đặc biệt là Internet cũng nh một số dịch vụ khác đã tạo ra một sự bùng nổ nhu cầu về dung lợng. Điều này đặt lên vai những nhà cung cấp dịch vụ đờng trục những khó khăn và thách thức mới. Kĩ thuật ghép kênh theo miền thời gian TDM đã giải quyết phần nào các yêu cầu trên nhng vẫn còn rất hạn chế. Trong thực tế, tốc độ của tín hiệu TDM thờng nhỏ hơn hoặc bằng 10Gb/s. Do ảnh hởng của hiện tợng tán sắc, hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang và tốc độ của các thành phần điện tử nên khi tăng tốc độ bit của một kênh TDM lên quá giới hạn này, chất lợng hệ thống không đảm bảo. Để thích ứng với sự tăng trởng không ngừng đó và thoả mãn yêu cầu tính linh hoạt của mạng, các công nghệ truyền dẫn khác nhau đã đợc nghiên cứu, triển khai thử nghiệm và đa vào ứng dụng, trong số đó phải kể đến công nghệ WDM, OTDM, Soliton Ph ơng pháp ghép kênh theo bớc sóng WDM(Wavelength Division Multiplexing) đã tận dụng hữu hiệu nguồn tài nguyên băng rộng trong khu vực tổn hao thấp của sợi quang đơn mode. Ghép kênh theo b-ớc sóng WDM nâng cao dung lợng truyền dẫn của hệ thống mà không cần phải tăng tốc độ của từng kênh trên mỗi bớc sóng. Do đó, WDM chính là giải pháp tiên tiến trong kĩ thuật thông tin quang, đáp ứng đợc nhu cầu truyền dẫn và cả những yêu cầu về chất lợng truyền dẫn của hệ thống.1.1.1 Khái quát về WDM Trong hệ thống WDM, tín hiệu điện của từng kênh quang đợc điều chế với các sóng mang quang khác nhau. Sau đó, chúng đợc ghép lại và truyền trên cùng một sợi quang đến đầu thu. Phía thu thực hiện quá trình tách tín hiệu quang thành các kênh quang riêng biệt có bớc sóng khác nhau. Mỗi kênh này đợc đa đến một máy thu riêng. Công nghệ WDM cho phép khai thác đợc tiềm năng băng thông to lớn của sợi quang. Ví dụ, hàng trăm kênh 10Gb/s có thể truyền trên cùng một sợi quang. Khoảng cách giữa các kênh khoảng 50GHz. Dới đây là một tính toán cho thấy sự hấp dẫn của công nghệ WDM:Nguyễn Tnành Chung D2001VT4 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1. Tổng quan về hệ thống WDMHình 1.1 chỉ ra hai cửa sổ truyền dẫn 1,3 và 1,5 cửa sợi quang. Mỗi cửa sổ có băng thông truyền dẫn(suy hao thấp) của sợi quang là rất lớn; Chỉ với riêng cửa sổ quang 1550 nm thì dải bớc sóng có thể sử dụng là 1500 nm 1600 nm, tơng ứng với dải tần rộng cỡ 12,5 THz !. Sử dụng cho tốc độ truyền tin cỡ 10 Gbps thì chỉ cần sử dụng một phần rất nhỏ trong băng tần truyền dẫn này. Rõ ràng, có thể thấy dung lợng yêu cầu cỡ hàng trăm Gbps là hoàn toàn nằm trong khả năng của hệ thống WDM. Thêm vào đó, hệ thống còn rất mềm dẻo khi có các phần tử nh bộ tách ghép quang, bộ nối chéo quang, chuyển mạch quang, các bộ lọc quang thực hiện lựa chọn kênh động hoặc tĩnh Khái niệm về WDM đã đợc biết đến từ những năm 1980, khi mà hệ thống quang đã đợc bắt đầu thơng mại hóa. Dạng đơn giản nhất của WDM là truyền hai kênh tín hiệu trên hai cửa sổ khác nhau. Ví dụ, truyền trên hai bớc sóng 1,3àm và 1,55àm. Khi đó, khoảng cách giữa các kênh là 250nm. Sau đó, khoảng cách giữa các kênh giảm dần đi. Năm 1990, khoảng cách giữa các kênh chỉ còn nhỏ hơn 0,1nm. Trong suốt thập kỉ 90, hệ thống WDM đã đợc nhiều nớc trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Hiện nay, kỹ thuật ghép kênh theo bớc sóng đã đợc ứng dụng ở nhiều nớc trên thế giới. ở nớc ta, Tổng công ty bu chính viễn thông Việt Nam quyết định nâng cấp tuyến truyền dẫn Bắc Nam bằng giải pháp ghép kênh theo b-ớc sóng.1.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống tách/ghép kênh quangSơ đồ khối tổng quát của một hệ thống truyền dẫn quang đơn hớng ghép kênh theo bớc sóng đợc mô tả nh hình 1.2.Nguyễn Tnành Chung D2001VT0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,61,5 1,6Hình 1.1. Băng tần truyền dẫn của sợi quang là rất lớn! [dB]Băng tần cửa sổ 1550 nm [àm]Phổ của một nguồn quang5 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1. Tổng quan về hệ thống WDMTại mỗi bộ phát, tín hiệu điện của mỗi kênh quang đợc điều chế với sóng mang quang có độ rộng phổ rất hẹp. Tín hiệu quang tại đầu ra của mỗi bộ phát có bớc sóng khác nhau là n .,21. Các kênh quang này đợc ghép với nhau nhờ bộ ghép kênh quang OMUX và truyền trên một sợi quang duy nhất đến đầu thu. Yêu cầu của bộ ghép kênh là phải có độ suy hao nhỏ để đảm bảo tín hiệu tới đầu ra của bộ ghép ít bị suy hao, giữa các kênh có khoảng bảo vệ nhất định để tránh gây nhiễu sang nhau. Tại phía thu, bộ ODMUX thực hiện quá trình tách tín hiệu thu đ-ợc thành các kênh khác nhau. Mỗi kênh này tơng ứng với một bớc sóng. Mỗi kênh đợc đa đến một đầu thu riêng. Để tránh xuyên nhiễu giữa các kênh, yêu cầu thiết kế bộ giải ghép thật chính xác. Phần trên trình bày phơng án truyền dẫn ghép bớc sóng quang một hớng, tức là tín hiệu đợc ghép tại một đầu và tách tại đầu kia, tín hiệu truyền trên sợi quang theo một hớng. Ngoài ra ngời ta có thể thực hiện truyền dẫn ghép bớc sóng quang hai hớng trên cùng một sợi quang nh hình 1.3.Nguyễn Tnành Chung D2001VTTxTxOMUXODMUXRxRx1 2, , .n Sợi quang1n1n1 1nnHình 1.2 Sơ đồ khối hệ thống WDM đơn hướngTxTxRxRxMUX/DMUXMUX/DMUXRxRxTxTx1n111nnnn .21nn 21 +1nn21+n1n1+nn2 Hình 1.3 Sơ đồ khối hệ thống WDM hai hướng6 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1. Tổng quan về hệ thống WDMTrong hệ thống truyền dẫn hai hớng, n kênh quang có bớc sóng 1n đợc ghép lại và truyền đi theo một hớng, n kênh quang khác có bớc sóng n+12n đợc ghép lại và truyền đi theo hớng ngợc lại trên cùng sợi quang. Phơng pháp này yêu cầu rất nghiêm ngặt về độ rộng phổ của từng kênh và chất lợng của bộ tách kênh.Trong hệ thống mà các bớc sóng của các kênh quang cách xa nhau, thờng thuộc các cửa sổ khác nhau, đợc gọi là ghép tha SWDM (Sparse Wavelength Division Multiplexing). Hệ thống có khoảng cách giữa các kênh quang rất nhỏ, các kênh quang có bớc sóng gần nhau đợc gọi là hệ thống ghép kênh mật độ cao DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Khi đó vấn đề trở nên phức tạp hơn nhiều và yêu cầu về chất lợng các thành phần trong hệ thống quang rất cao.1.1.3 Đặc điểm của hệ thống WDM1.1.3.1 Tận dụng tài nguyênCông nghệ WDM tận dụng tài nguyên băng thông truyền dẫn to lớn của sợi quang, làm cho dung lợng truyền dẫn của sợi quang so với truyền dẫn bớc sóng đơn tăng từ vài lần tới hàng trăm lần, từ đó tăng dung lợng của sợi quang, hạ giá thành hệ thống. Hiện nay, dải tần truyền dẫn có suy hao thấp của sợi quang mới chỉ đợc sử dụng một phần rất nhỏ. Nếu ứng dụng công nghệ WDM thì hiệu quả tận dụng băng tần sợi quang trong vấn đề truyền dẫn quả là hết sức to lớn.Dùng công nghệ WDM có thể ghép N bớc sóng truyền dẫn trong sợi quang đơn mode và có thể truyền dẫn hoàn toàn song công. Do vậy, khi truyền dẫn thông tin đờng dài với dung lợng lớn, có thể tiết kiệm số lợng lớn sợi quang. Thêm vào đó là khả năng mở rộng dung lợng cho hệ thống quang đã xây dựng. Chỉ cần hệ thống cũ có độ d công suất tơng đối lớn thì có thể tăng thêm dung lợng mà không cần thay đổi nhiều đối với hệ thống cũ. 1.1.3.2 Đồng thời truyền dẫn nhiều tín hiệuVì trong công nghệ WDM sử dụng các bớc sóng độc lập với nhau, do đó có thể truyền dẫn những tín hiệu có đặc tính hoàn toàn khác nhau, thực hiện việc tổng hợp và phân chia các dịch vụ viễn thông, bao gồm tín hiệu số và tín hiệu tơng tự, tín hiệu PDH và tín hiệu SDH, truyền dẫn tín hiệu đa phơng tiện (thoại, số liệu, đồ hoạ, ảnh động ). Nguyễn Tnành Chung D2001VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1. Tổng quan về hệ thống WDM1.1.3.3 Nhiều ứng dụngCăn cứ vào nhu cầu, công nghệ WDM có thể có rất nhiều ứng dụng nh trong mạng đờng trục, mạng phân phối kiểu quảng bá, mạng cục bộ nhiều đờng, nhiều địa chỉ , bởi thế nó rất quan trọng trong các ứng dụng mạng.1.1.3.4 Giảm yêu cầu siêu cao tốc đối với linh kiệnTốc độ truyền dẫn tăng lên không ngừng do vậy mà tốc độ xử lí tơng ứng của nhiều linh kiện quang điện tăng lên theo nhng không đáp ứng đợc đủ. Sủ dụng công nghệ WDM có thể giảm yêu cầu quá cao về tốc độ đối với linh kiện mà vẫn có thể đáp ứng dung lợng lớn.1.1.3.5 Kênh truyền dẫn IPGhép kênh bớc sóng đối với khuôn dạng số liệu là trong suốt, tức là không hề có quan hệ gì với tốc độ của tín hiệu và phơng thức điều chế tín hiệu xét trên ph-ơng diện điện. Ghép kênh bớc sóng cũng là biện pháp mở rộng và phát triển mạng lí tởng, là cách thuận tiện để đa vào dịch vụ băng rộng mới (ví dụ nh IP ). Chỉ cần dùng thêm một bớc sóng là có thể tăng thêm một dịch vụ mới hoặc dung lợng mới mong muốn .1.2 Một số tham số kỹ thuật trong hệ thống WDM Hệ thống WDM có một số tham số chính, đó là khoảng cách kênh, số kênh ghép, suy hao xen, suy hao xuyên kênh, độ rộng kênh. Trong đó, ba tham số suy hao xen, suy hao xuyên kênh, độ rộng kênh là ba tham số mô tả đặc tính của bộ ghép/tách kênh.1.2.1 Suy hao xen Suy hao xen đợc xác định là lợng công suất tổn hao sinh ra trong tuyến truyền dẫn quang do tuyến có thêm các thiết bị tách/ghép kênh quang. Suy hao này bao gồm suy hao do các điểm nối ghép thiết bị WDM với sợi và suy hao do bản thân thiết bị ghép gây ra. Vì vậy, trong thực tế ngời thiết kế tuyến phải tính cho vài dB ở mỗi đầu. Suy hao xen đợc diễn giải tơng tự nh suy hao đối với các bộ tách/ghép hỗn hợp (MUX/DMUX) nhng cần lu ý trong WDM là xét cho một bớc sóng đặc trng. Suy hao xen đợc xác định nh sau:- Đối với OMUX:Nguyễn Tnành Chung D2001VT8 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1. Tổng quan về hệ thống WDM )()(lg10iiiiIOL= (dB) (1-1)- Đối với ODMUX )()(lg10iiiiIOL=(dB) (1-2)Trong đó: I(i) và O(i) tơng ứng là công suất các tín hiệu quang tại đầu vào và đầu ra bộ ODMUX và bộ OMUX. Ii(i) là công suất tín hiệu tại đầu vào thứ i củabộ ghép Oi(i) là công suất tín hiệu tại đầu ra thứ i của bộ tách Tham số suy hao xen luôn đợc các nhà chế tạo cho biết đối với từng kênh quang của thiết bị.1.2.2 Suy hao xuyên kênh Khi thực hiện ghép các kênh quang có bớc sóng khác nhau để truyền trên cùng một sợi quang thì một phần tín hiệu của kênh này ghép sang vùng phổ của kênh khác. Do đó khi tách kênh sẽ có sự rò công suất tín hiệu từ kênh thứ i có bớc sóng thứ i có bớc sóng i sang các kênh có bớc sóng khác với i.Ngày cả trong tr-ờng hợp ghép kênh hoàn hảo,ở các bộ tách ghép thực tế luôn có hiện tợng rò công suất tín hiệu từ một kênh sang kênh khác.Hiện tợng này gọi là xuyên kênh .1MUXDEMUXMULDEX121N1 2( ) . ( )I I 1 1 1 2( ) ( )O U +( ) ( )i i i kO U +2 2 2 1( ) ( )O U +2MULDEX Hình 1.4 Xuênh âm trong hệ trong thuốngNguyễn Tnành Chung D2001VT9 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1. Tổng quan về hệ thống WDMTrong thực tế luôn tồn tại hiện tợng xuyên kênh và làm giảm chất lợng truyền dẫn. Ngời ta đa ra tham số suy hao xuyên kênh để đặc trng cho khả năng tách các kênh khác nhau và đợc tính bằng dB nh sau:- Đối với bộ tách kênh:1,( )( ) 10log( )ni kk k iiiUDI= = (dB) (1_3)Trong trờng hợp lý tởng, tại cửa ra thứ i chỉ có bớc sóng i, nhng do có hiện tợng xuyên kênh, tại cửa ra thứ i có tín hiệu rò từ các kênh khác. Ui(k) và Pi (j ) là công suất tín hiệu không mong muốn ở bớc sóng k và j tại cửa ra thứ i. Trong thiết bị ghép/tách kênh hỗn hợp, việc xác định suy hao xuyên kênh cũng đợc áp dụng nh bộ tách kênh. ở trờng hợp này phải xem xét cả hai loại xuyên kênh, xuyên kênh đầu gần và xuyên kênh đầu xa (hình 1.4). Xuyên kênh đầu xa là do các kênh khác đợc ghép đi vào đờng truyền gây ra. Ví dụ, Ui(k) là xuyên nhiễu do kênh quang có bớc sóng k tại đầu ra thứ i. Xuyên kênh đầu gần là do các kênh khác ở đầu vào sinh ra. Ví dụ, Pi (j ) là xuyên nhiễu do kênh Ij (j ) gây ra trên kênh ra thứ i. Khi đa ra sản phẩm, các nhà chế tạo cũng phải cho biết suy hao kênh đỗi với từng kênh của thiết bị.1.2.3 Độ rộng kênh và khoảng cách kênhĐộ rộng kênh (i ) là dải bớc sóng đợc định ra cho từng kênh quang. Độ rộng kênh bằng tổng độ rộng phổ của nguồn và khoảng phòng vệ của kênh. Bớc sóng trung tâm của nguồn quang phải nằm giữa dải bớc sóng này. Khoảng cách Nguyễn Tnành Chung D2001VTHình 1.5. Khoảng cách kênh và độ rộng kênhKhoảng cách kênhĐộ rộng kênhP12310 [...]... thông tin quang NPC2 Nguyễn Tnành Chung D2001VT 14 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2 Các thành phần trong hệ thống WDM CHƯƠNG 2 CáC THàNH PHầN TRONG Hệ THốNG WDM Giới thiệu chung Các thành phần trong hệ thống WDM cần phải đợc chuẩn hóa Thông thờng các kênh khác nhau (bớc sóng khác nhau) trong hệ thống WDM phải đợc truyền dẫn nh nhau trong toàn tuyến quang Điều này có nghĩa là các thành phần trong mạng... Khi đó, độ rộng kênh của một kênh quang là: i = i + i (1-4) Giả sử băng thông sử dụng cho hệ thống WDM là Khi đó số lợng kênh tối đa của hệ thống WDM là: n= = i ' i + ' ' i (1-5) Trong các hệ thống điện, chất lợng bộ lọc rất tốt nên khoảng bảo vệ (i) thờng nhỏ hơn độ rộng phổ của kênh Nhng trong hệ thống quang, do hạn chế của bộ lọc nên khoảng bảo vệ (i) yêu cầu rất lớn i thờng đợc yêu cầu... Bộ phát quang có nguồn phát quang phổ hẹp có ý nghĩa rất lớn, đặc biệt trong hệ thống ghép kênh quang WDM Nguyễn Tnành Chung D2001VT 15 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2 Các thành phần trong hệ thống WDM 2.1.1 Yêu cầu đối với nguồn quang trong WDM - Độ chính xác của bớc sóng phát: Đây là yêu cầu kiên quyết cho một hệ thống WDM hoạt động tốt Nói chung, bớc sóng đầu ra luôn bị dao động do các yếu tố khác... yêu cầu của hệ thống Các tham số của thiết bị nh suy hao xen, suy hao trở về, tán sắc, phân cực phải đợc đo trên toàn dải băng thông của hệ thống WDM Các thành phần quang có thể đợc đo kiểm tốt tại nhà máy, nhng khi lắp đặt vào hệ thống, các tính năng của nó lại bị suy giảm đi, hoặc các tính năng của các thành phần khác nhau tác động qua lại ảnh hởng lẫn nhau Kết quả là chất lợng của hệ thống không... lớn gấp bốn lần i Theo khuyến nghị của ITU-T, độ rộng kênh khoảng 100GHz Hiện nay một số nớc đã sản xuất đợc hệ thống thông tin quang WDM có i = 50GHz mà vẫn đảm bảo chất lợng Nguyễn Tnành Chung D2001VT 11 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 1 Tổng quan về hệ thống WDM Băng thông sử dụng cho hệ thống WDM () nằm trong vùng cửa sổ suy hao thấp của sợi quang Băng thông này cũng đợc tính ở mức suy hao 3 dB Trong... công nghệ làm phẳng phổ khuếch đại Một số yếu tố khác cũng hạn chế số lợng kênh, đó là độ ổn định và khả năng điều chỉnh của laser, sự suy giảm của tín hiệu trong quá trình truyền dẫn gây ra bởi hiệu ứng phi tuyến, nhiễu xuyên kênh Trong các hệ thống WDM số lợng kênh càng lớn thì dung lợng truyền dẫn càng tăng, nhng hệ thống cũng trở nên phức tạp, yêu cầu chất lợng của các thành phần trong hệ thống. .. lẫn nhau Kết quả là chất lợng của hệ thống không đảm bảo ngay cả khi các thành phần riêng lẻ của hệ thống hoạt động tốt Nh vậy các thành phần thiết bị phải tơng thích với nhau và đợc lựa chọn cẩn thận khi đa vào lắp đặt hệ thống Phần sau đây sẽ trình bày các thành phần cơ bản của hệ thống thông tin quang WDM 2.1 Bộ phát quang Trớc đây các bộ phát quang bao gồm thiết bị điện và thiết bị quang riêng biệt,... loại nguồn này rộng hơn 1.2.4 Số lợng kênh Trong hệ thống WDM, mỗi bớc sóng đợc coi tơng ứng với một kênh quang Số lợng kênh bằng số lợng các bớc sóng đợc ghép lại để truyền trên cùng một sợi quang đến đầu thu Tham số này phụ thuộc vào độ rộng băng tần truyền dẫn của sợi quang mà hệ thống sử dụng và độ rộng kênh Giả sử các kênh quang cần truyền trong hệ thống có độ rộng phổ bằng nhau và bằng i(nm) tính... Nguyễn Tnành Chung D2001VT 25 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2 Các thành phần trong hệ thống WDM Hiện nay công nghệ tích hợp quang rất phát triển, có thể chế tạo chuỗi MachZender rất đơn giản bằng cách tích hợp ống dẫn sóng SiO2 trên nền Silic Hình 2.9 chỉ ra thiết bị lọc cho hệ thống gồm 128 kênh quang sử dụng công nghệ này Thiết bị gồm 7 bộ lọc quang Mach-Zender 2x2 mắc nối tiếp, có giá trị L tơng... m=3 f m=M=4 (B) (C) f f Hình 2.6 Chuỗi Mach-Zender (M=4) Nguyễn Tnành Chung D2001VT 23 Đồ án tốt nghiệp đại học Chơng 2 Các thành phần trong hệ thống WDM Khoảng cách giữa 2 tần số bộ lọc ra đợc xác định bởi: f = FSR c = 2 2.L.n (2-10) Trong thực tế, hệ thống WDM gồm nhiều hơn hai kênh quang Ngời ta mắc nối tầng nhiều bộ lọc Mach-Zender 2x2 để tạo ra bộ lọc mong muốn Trờng hợp cần tách 1 kênh quang . Các thành phần trong hệ thống WDMCHƯƠNG 2CáC THàNH PHầN TRONG Hệ THốNG WDMGiới thiệu chung Các thành phần trong hệ thống WDM cần phải đợc chuẩn. thông sử dụng cho hệ thống WDM là . Khi đó số lợng kênh tối đa của hệ thống WDM là:+==iiin''' (1-5)Trong các hệ thống điện, chất

Ngày đăng: 21/11/2012, 15:42

Hình ảnh liên quan

Hình 1.3 Sơđồ khối hệ thốngWDM hai hướng - hệ thống WDM

Hình 1.3.

Sơđồ khối hệ thốngWDM hai hướng Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 1.5. Khoảng cách kênh và độ rộng kênhKhoảng cách kênh - hệ thống WDM

Hình 1.5..

Khoảng cách kênh và độ rộng kênhKhoảng cách kênh Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.7 Tuyến thông tin quang SEA-ME-WE 3 và phần mở rộng - hệ thống WDM

Hình 1.7.

Tuyến thông tin quang SEA-ME-WE 3 và phần mở rộng Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.6 Tuyến thông tin quang BIMPP-GUAM - hệ thống WDM

Hình 1.6.

Tuyến thông tin quang BIMPP-GUAM Xem tại trang 13 của tài liệu.
Trong hình, ta thấy: - hệ thống WDM

rong.

hình, ta thấy: Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 2.4 Cấu trúc bộ lọc Mach-Zender - hệ thống WDM

Hình 2.4.

Cấu trúc bộ lọc Mach-Zender Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.5 Cấu tạo bộ lọc Mach-Zender được sản xuất theo công nghệ tích hợp quang - hệ thống WDM

Hình 2.5.

Cấu tạo bộ lọc Mach-Zender được sản xuất theo công nghệ tích hợp quang Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 2.6 Chuỗi Mach-Zender (M=4) - hệ thống WDM

Hình 2.6.

Chuỗi Mach-Zender (M=4) Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.7 Đồ thị hàm truyền công suất của thiết bị lọc gồm nhiều bộ lọc Mach-Zender mắc nối  tầng - hệ thống WDM

Hình 2.7.

Đồ thị hàm truyền công suất của thiết bị lọc gồm nhiều bộ lọc Mach-Zender mắc nối tầng Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 2.7 là đồ thị hàm truyền công suất của thiết bị lọc gồm nhiều bộ lọc Mach-Zender đợc nối  tầng trong trờng hợp M=2, 3, 4. - hệ thống WDM

Hình 2.7.

là đồ thị hàm truyền công suất của thiết bị lọc gồm nhiều bộ lọc Mach-Zender đợc nối tầng trong trờng hợp M=2, 3, 4 Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 2.9 Các bộ lọc được ghép hình cây M=2 tầng - hệ thống WDM

Hình 2.9.

Các bộ lọc được ghép hình cây M=2 tầng Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 2.10 Bộ lọc Fabry-Perot - hệ thống WDM

Hình 2.10.

Bộ lọc Fabry-Perot Xem tại trang 31 của tài liệu.
Đồ thị biểu diễn hàm truyền đạt củabộ lọc đợc chỉ ra trên hình 3.11 - hệ thống WDM

th.

ị biểu diễn hàm truyền đạt củabộ lọc đợc chỉ ra trên hình 3.11 Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 2-12 Cấu trúc bộ lọc Fabry-Perot khả chỉnh - hệ thống WDM

Hình 2.

12 Cấu trúc bộ lọc Fabry-Perot khả chỉnh Xem tại trang 34 của tài liệu.
Trong phơng pháp dùng nhiều khoang cộng hởng mắc nối tiếp (hình 3.13B), độ mịn của 2 khoang cộng hởng đợc lựa chọn bằng nhau và bằng F, độ rộng phổ  tự do FSR tỉ lệ k:l (trong đó k, l là các số nguyên và (k,l)=1) - hệ thống WDM

rong.

phơng pháp dùng nhiều khoang cộng hởng mắc nối tiếp (hình 3.13B), độ mịn của 2 khoang cộng hởng đợc lựa chọn bằng nhau và bằng F, độ rộng phổ tự do FSR tỉ lệ k:l (trong đó k, l là các số nguyên và (k,l)=1) Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình2.14 Đặc tính phổ bộ lọc FabryPerot hai khoang – - hệ thống WDM

Hình 2.14.

Đặc tính phổ bộ lọc FabryPerot hai khoang – Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 2.20 Cách tử Bragg khả chỉnh - hệ thống WDM

Hình 2.20.

Cách tử Bragg khả chỉnh Xem tại trang 42 của tài liệu.
(hình 2.20). Do đó, với một bớc sóng λ xác định thì ∆β bằng độ chênh lệch giữa hai góc nhiễu xạ có X đạt giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đầu tiên. - hệ thống WDM

hình 2.20.

. Do đó, với một bớc sóng λ xác định thì ∆β bằng độ chênh lệch giữa hai góc nhiễu xạ có X đạt giá trị lớn nhất và nhỏ nhất đầu tiên Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 2.26 Cách tử phản xạ Bragg sợi - hệ thống WDM

Hình 2.26.

Cách tử phản xạ Bragg sợi Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 2.27 một bộ tách kênh quang ứng dụng công nghệ trên. Thiết bị bao gồm hai coupler 3dB và hai cách tử phản xạ Bragg. - hệ thống WDM

Hình 2.27.

một bộ tách kênh quang ứng dụng công nghệ trên. Thiết bị bao gồm hai coupler 3dB và hai cách tử phản xạ Bragg Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 2.30 Các cấu hình bơm - hệ thống WDM

Hình 2.30.

Các cấu hình bơm Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 2.32 Tán sắc của một số loại sợi quang - hệ thống WDM

Hình 2.32.

Tán sắc của một số loại sợi quang Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 3.3 phơng pháp bù tán sắc OPC - hệ thống WDM

Hình 3.3.

phơng pháp bù tán sắc OPC Xem tại trang 59 của tài liệu.
Hình 4.2 Mạng WDM quảng bá hình sao - hệ thống WDM

Hình 4.2.

Mạng WDM quảng bá hình sao Xem tại trang 69 của tài liệu.
Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của BN                vào số lượng kênh N - hệ thống WDM

Hình 4.3.

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của BN vào số lượng kênh N Xem tại trang 70 của tài liệu.
Hình 4.4 Sơđồ khối mạng truyền dẫn quang đa truy nhập phân chia theo bước sóng - hệ thống WDM

Hình 4.4.

Sơđồ khối mạng truyền dẫn quang đa truy nhập phân chia theo bước sóng Xem tại trang 72 của tài liệu.
Hình 4.6 Sơđồ khối của mạng vòng quang  thụ động nội hạt - hệ thống WDM

Hình 4.6.

Sơđồ khối của mạng vòng quang thụ động nội hạt Xem tại trang 75 của tài liệu.
Hình 4.7 chỉ ra một ví dụ của mạng đa chặng có 8 nút. Giả sử gói tin đợc truyền từ nút 1 tới nút 3 - hệ thống WDM

Hình 4.7.

chỉ ra một ví dụ của mạng đa chặng có 8 nút. Giả sử gói tin đợc truyền từ nút 1 tới nút 3 Xem tại trang 76 của tài liệu.
Hình 4.8 Sơđồ khối chức năng của một nút trong mạng Teranet . - hệ thống WDM

Hình 4.8.

Sơđồ khối chức năng của một nút trong mạng Teranet Xem tại trang 77 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan