ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG -   - Báo Cáo Bài Tập Lớn Đề tài : Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguễn Hoàng Hải Nhóm sinh viên thực : Nguyễn Văn Bằng ĐT 20090203 Chu Thế Hiệu ĐT 20091089 LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển vô mạnh mẽ công nghệ thông tin nói chung kỹ thuật viễn thông nói riêng Nhu cầu dịch vụ viễn thông phát triển nhanh tạo áp lực ngày cao tăng dung lượng thông tin Cùng với phát triển kỹ thuật chuyển mạch, kỹ thuật truyền dẫn không ngừng đạt thành tựu to lớn, đặc biệt kỹ thuật truyền dẫn môi trường cáp sợi quang Tương lai cáp sợi quang sử dụng rộng rãi mạng viễn thông coi môi trường truyền dẫn lý tưởng mà môi trường truyền dẫn thay Các hệ thống thông tin quang với ưu điểm băng thông rộng, cự ly xa, không ảnh hưởng nhiễu khả bảo mật cao ,phù hợp với tuyến thông tin xuyên lục địa đường trục có tiềm to lớn việc thực chức mạng nội hạt với cấu trúc linh hoạt đáp ứng loại hình dịch vụ tương lai Với toán: “xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA.” Nhóm em xin trình bày tổng quan hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại EDFA , xây dựng mô hình mô hệ thống thông tin quang WDM theo phương án thiết kế Mặc dù cố gắng nhiều, trình độ hạn chế nên không tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận ý kiến đóng góp thầy, bạn để tập chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .2 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Sơ đồ khối tổng quát .4 1.3 Phân loại hệ thống WDM 1.4 Các phần tử hệ thống WDM .8 1.4.1 Bộ phát quang 1.4.2 Bộ thu quang 10 1.4.3 Sợi quang 10 1.4.4 Bộ tách / ghép bước sóng: ( OMUX/ODEMUX) .11 1.4.5 Bộ khuếch đại quang: (OA - Optical Amplifier): 12 1.5 Ưu nhược điểm hệ thống WDM .13 1.6 Bộ khuếch đại quang EDFA .14 1.6.1 Các cấu trúc EDFA 14 1.6.2 Ưu khuyết điểm EDFA 15 CHƯƠNG II – MÔ PHỎNG TUYẾN THÔNG TIN QUANG WDM BẰNG PHẦN MỀM OPTISYSTEM 16 2.1 Tổng quan phần mềm Optisystem .16 2.1.1 Lợi ích .16 2.1.2 Ứng dụng 17 2.2 Đặc điểm chức 18 2.2.1 Cấu tạo thư viện (Component Library) 18 2.2.2 Tích hợp với công cụ phần mềm Optiwave .18 2.2.3 Các công cụ hiển thị 19 2.3 Mô hình mô 20 2.3.1 Yêu cầu thiết kế : .20 2.3.2.Phân tích yêu cầu .21 2.3.4.Kết mô 25 2.3.5.Thay đổi tham số hệ thống để đạt BER=10-12 29 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM 1.1 Giới thiệu chung Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) công nghệ “trong sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang” Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền sợi quang Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp phân giải (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc đưa vào đầu cuối khác 1.2 Sơ đồ khối tổng quát Phát tín hiệu: Trong hệ thống WDM, nguồn phát quang dùng laser Hiện có số loại nguồn phát như: Laser điều chỉnh bước sóng (Tunable Laser), Laser đa bước sóng (Multiwavelength Laser) Yêu cầu nguồn phát laser phải có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát ổn định, mức công suất phát đỉnh, bước sóng trung tâm, độ rộng phổ, độ rộng chirp phải nằm giới hạn cho phép Ghép/tách tín hiệu: Ghép tín hiệu WDM kết hợp số nguồn sáng khác thành luồng tín hiệu ánh sáng tổng hợp để truyền dẫn qua sợi quang Tách tín hiệu WDM phân chia luồng ánh sáng tổng hợp thành tín hiệu ánh sáng riêng rẽ cổng đầu tách Hiện có tách/ghép tín hiệu WDM như: lọc màng mỏng điện môi, cách tử Bragg sợi, cách tử nhiễu xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG, lọc Fabry-Perot Khi xét đến tách/ghép WDM, ta phải xét tham số như: khoảng cách kênh, độ rộng băng tần kênh bước sóng, bước sóng trung tâm kênh, mức xuyên âm kênh, tính đồng kênh, suy hao xen, suy hao phản xạ Bragg, xuyên âm đầu gần đầu xa Truyền dẫn tín hiệu: Quá trình truyền dẫn tín hiệu sợi quang chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, hiệu ứng phi tuyến, vấn đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu Mỗi vấn đề kể phụ thuộc nhiều vào yếu tố sợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi ) Khuếch đại tín hiệu: Hệ thống WDM chủ yếu sử dụng khuếch đại quang sợi EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) Tuy nhiên khuếch đại Raman sử dụng thực tế Có ba chế độ khuếch đại: khuếch đại công suất, khuếch đại đường tiền khuếch đại Khi dùng khuếch đại EDFA cho hệ thống WDM phải đảm bảo yêu cầu sau: - Ðộ lợi khuếch đại đồng tất kênh bước sóng (mức chênh lệch không dB) - Sự thay đổi số lượng kênh bước sóng làm việc không gây ảnh hưởng đến mức công suất đầu kênh - Có khả phát chênh lệch mức công suất đầu vào để điều chỉnh lại hệ số khuếch đại nhằm đảm bảo đặc tuyến khuếch đại phẳng tất kênh Thu tín hiệu: Thu tín hiệu hệ thống WDM sử dụng tách sóng quang hệ thống thông tin quang thông thường: PIN, APD Sơ đồ chức hệ thống WDM 1.3 Phân loại hệ thống WDM Phân loại hệ thống WDM Hệ thống WDM chia làm hai loại: hệ thống đơn hướng song hướng minh hoạ hình 1.2 Hệ thống đơn hướng truyền theo chiều sợi quang Do vậy, để truyền thông tin hai điểm cần hai sợi quang Hệ thống WDM song hướng, ngược lại, truyền hai chiều sợi quang nên cần sợi quang để trao đổi thông tin điểm Cả hai hệ thống có ưu nhược điểm riêng Giả sử công nghệ cho phép truyền N bước sóng sợi quang, so sánh hai hệ thống ta thấy: -Xét dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả cung cấp dung lượng cao gấp đôi so với hệ thống song hướng Ngược lại, số sợi quang cần dùng gấp đôi so với hệ thống song hướng -Khi cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng không cần đến chế chuyển mạch bảo vệ tự động APS (Automatic Protection-Switching) hai đầu liên kết có khả nhận biết cố cách tức thời -Ðứng khía cạnh thiết kế mạng, hệ thống song hướng khó thiết kế phải xét thêm yếu tố như: vấn đề xuyên nhiễu có nhiều bước sóng sợi quang, đảm bảo định tuyến phân bố bước sóng cho hai chiều sợi quang không dùng chung bước sóng -Các khuếch đại hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức tạp hệ thống đơn hướng Tuy nhiên, số bước sóng khuếch đại hệ thống song hướng giảm ½ theo chiều nên hệ thống song hướng, khuyếch đại cho công suất quang ngõ lớn so với hệ thống đơn hướng 1.4 Các phần tử hệ thống WDM 1.4.1 Bộ phát quang Các nguồn quang sử dụng hệ thống thông tin cáp sợi quang Diode Laser (LD) Diode phát quang (LED) • Laser “ Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation” Khuếch đại ánh sáng nhờ xạ kích thích.Hoạt động Laser dựa hai tượng : Hiện tượng xạ kích thích tượng cộng hưởng sóng ánh sáng lan truyền Laser • Tín hiệu quang phát từ LD LED có tham số biến đổi tương ứng với biến đổi tín hiệu điện vào Tín hiệu điện vào phát dạng số tương tự Thiết bị phát quang thực biến đổi tín hiệu điện vào thành tín hiệu quang tương ứng cách biến đổi dòng vào qua nguồn phát quang Bước sóng ánh sáng nguồn phát quang phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu chế tạo phần tử phát Ví dụ GaalAs phát xạ vùng bước sóng 800 nm đến 900 nm, InGaAsP phát xạ vùng 1100 nm đến 1600 nm • Sử dụng điều biến để giảm chirp, tốc độ điều biến cao tạo định dạng tín hiệu quang khác (NRZ, RZ, CS-RZ, DPSK …) đảm bảo tín hiệu quang có độ rộng phổ hẹp bớc sóng xác theo tiêu chuẩn • Mô hình điều chế Sơ đồ điều chế • Yêu cầu với nguồn quang: - Độ xác bước sóng phát: Đây yêu cầu kiên cho hệ thống WDM hoạt động tốt Nói chung, bước sóng đầu bị dao động yếu tố khác nhiệt độ, dòng định thiên, độ già hoá linh kiện Ngoài ra, để tránh xuyên nhiễu tạo điều kiện cho phía thu dễ dàng tách bước sóng thiết độ ổn định tần số phía phát phải thật cao - Độ rộng đường phổ hẹp: Độ rộng đường phổ định nghĩa độ rộng phổ nguồn quang tính cho bước cắt dB Để tăng nhiều kênh dải tần cho trước, cộng với yêu cầu khoảng cách kênh nhỏ độ rộng đường phổ hẹp tốt, không, xuyên nhiễu kênh lân cận xảy khiến lỗi bít tăng cao, hệ thống không đảm bảo chất lượng Muốn đạt điều nguồn phát laser phải nguồn đơn mode (như loại laser hồi tiếp phân bố, laser hai khoang cộng hưởng, laser phản hồi phân bố) - Dòng ngưỡng thấp: Điều làm giảm bớt vấn đề lãng phí công suất việc kích thích laser giảm bớt công suất không mang tin tránh cho máy thu chịu ảnh hưởng nhiễu (phát sinh có công suất lớn) - Khả điều chỉnh bước sóng: Để tận dụng toàn băng tần sợi quang, nguồn quang phải phát dải 100 nm Hơn nữa, với hệ thống lựa kênh động cần khả điều chỉnh bước sóng - Tính tuyến tính: Đối với truyền thông quang, không tuyến tính nguồn quang dẫn việc phát sinh sóng hài cao hơn, tạo xuyên nhiễu kênh - Nhiễu thấp: Có nhiều loại nhiễu laser bao gồm: nhiễu cạnh tranh mode, nhiễu pha, Nhiễu thấp quan trọng để đạt mức BER thấp truyền thông số, đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt 1.4.2 Bộ thu quang Phần thu quang gồm tách sóng quang, kênh tuyến tính kênh phục hồi Nó tiếp nhận tín hiệu quang, tách lấy tín hiệu thu từ phía phát, biến đổi thành tín hiệu điện theo yêu cầu cụ thể Trong phần thường sử dụng photodiode PIN APD Yêu cầu quan trọng thu quang công suất quang phải nhỏ (độ nhạy quang) thu tốc độ truyền dẫn số ứng với tỉ lệ lỗi bít (BER) cho phép 1.4.3 Sợi quang • Cấu tạo sợi quang Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần, sợi quang chế tạo gồm có hai lớp: - Lớp có dạng hình trụ tròn, có đường kính d = 2a, làm thủy tinh có chiết suất n1, gọi lõi (core) sợi - Lớp thứ hai có dạng hình trụ bao quanh lõi nên gọi lớp bọc (cladding), có đường kính D = 2b, làm thủy tinh plastic, có chiết suất n2 < n1 • Phân loại sợi quang o Phân loại theo chiết suất: - Sợi quang chiết suất bậc SI (Step-Index) - Sợi quang chiết suất biến đổi GI (Graded-Index) o Phân loại theo mode - Sợi đơn mode (Single-Mode) 10 - Đánh giá nhạy cảm tham số giúp đỡ việc thiết kế chi tiết kỹ thuật - Trực quan trình bày tùy chọn thiết kế dự án khách hàng tiềm - Cung cấp truy cập đơn giản để tập hợp rộng rãi hệ thống đặc tính liệu - Cung cấp tham số tự động quét tối ưu hóa - Tích hợp với họ sản phẩm Optiwave 2.1.2 Ứng dụng Tạo để đáp ứng nhu cầu nhà khoa học nghiên cứu, kỹ sư viễn thông quang học, tích hợp hệ thống, sinh viên loạt người dùng khác, OptiSystem đáp ứng nhu cầu thị trường lượng tử ánh sáng phát triển mạnh mẽ dễ sử dụng công cụ thiết kế hệ thống quang học OptiSystem cho phép người dùng lập kế hoạch, kiểm tra, mô phỏng: - Thiết kế mạng WDM / TDM CATV - Thiết kế mạng vòng SONET / SDH - Thiết kế phát, kênh, khuếch đại, thu thiết kế đồ phân tán - Đánh giá BER penalty hệ thông với mô hình thu khác - Tính toán BER quĩ công suất tuyến hệ thống có sửng dụng khuếch đại quang - Thay đổi hệ thống tham số BER tính toán khả liên kết “Khi hệ thống quang học trở nên nhiều phức tạp hơn, nhà khoa học kỹ sư ngày phải áp dụng phần mềm kĩ thuật mô tiên tiến, quan trọng hỗ trợ cho việc thiết kế Nguồn OptiSystem linh hoạt tạo điều kiện thuận lợi hiệu hiệu việc thiết kế nguồn sáng 17 2.2 Đặc điểm chức 2.2.1 Cấu tạo thư viện (Component Library) Thư viện OptiSytem bao gồm hàng trăm thành phần cho phép bạn nhập thông số đo từ thiết bị thực Nó tích hợp với thử nghiệm thiết bị đo lường từ nhà cung cấp khác Người sử dụng kết hợp thành phần dựa hệ thống người sử dụng định nghĩa thư viện, sử dụng mô với công cụ bên thứ ba chẳng hạn MATLAB SPICE Cụ bao gồm: - Thư viện nguồn quang - Thư viện thu quang - Thư viện sợi quang - Thư viện khuếch đại (quang, điện) - Thư viện MUX, DEMUX - Thư viên lọc (quang, điện) - Thư viện phần tử FSO - Thư viện phần tử truy nhập - Thư viện phần tử thụ động (quang, điện) - Thư viện phần tử xử lý tín hiệu (quang, điện) - Thư viện phần tử mạng quang - Thư viện thiết bị đo quang, đo điện 2.2.2 Tích hợp với công cụ phần mềm Optiwave Optisystem cho phép người dùng sử dụng kết hợp với công cụ phần mềm khác Optiwave OptiAmplifier, WDM_Phasar OptiFiber để thiết kế mức phần tử 18 OptiBPM, OptiGrating, Miêu tả tín hiệu pha trộn OptiSystem xử lý định dạng tín hiệu hỗn hợp cho tín hiệu quang điện Hợp phần Thư viện OptiSystem tính toán tín hiệu sử dụng thích hợp thuật toán có liên quan đến yêu cầu mô xác hiệu Chất lượng thực thuật toán Để dự đoán hiệu suất hệ thống, OptiSystem tính toán thông số chẳng hạn BER Q-Factor cách sử dụng phân tích số bán phân tích kỹ thuật hệ thống giới hạn biểu tượng nhiễu tiếng ồn Các công cụ trực quan nâng cao Các công cụ trực quan tiên tiến tạo phổ OSA ,xung tín hiệu,biểu đồ mắt,phân cực trạng thái,các sơ đồ hợp thành nhiều nữa.Ngoài ra,bao gồm công cụ nghiên cứu WDM danh sách tín hiệu nguồn,hình ảnh tiếng ồn OSNR cho kênh Theo dõi, giám sát liệu Bạn chọn cổng thành phần lưu liệu gắn hình sau mô kết thúc Điều cho phép bạn xử lý liệu sau mô mà không cần tính toán lại ,bạn tùy ý đính kèm số hình tới hình cổng 2.2.3 Các công cụ hiển thị Optisystem có đầy đủ thiết bị đo quang, đo điện Cho phép hiển thị tham số, dạng, chất lượng tín hiệu điểm hệ thống Thiết bị đo quang: - Phân tích phổ (Spectrum Analyzer) - Thiết bị đo công suất (Optical Power Meter) - Thiết bị đo miền thời gian quang (Optical Time Domain Visualizer) 19 - Thiết bị phân tích WDM (WDM Analyzer) - Thiết bị phân tích phân cực (Polarization Analyzer) - Thiết bị đo phân cực (Polarization Meter) Thiết bị đo điện: - Oscilloscope - Thiết bị phân tích phổ RF (RF Spectrum Analyzer) - Thiết bị phân tích biểu đồ hình mắt (Eye Diagram Analyzer) - Thiết bị phân tích lỗi bit (BER Analyzer) - Thiết bị đo công suất (Electrical Power Meter) - Thiết bị phân tích sóng mang điện (Electrical Carrier Analyzer) 2.3 Mô hình mô 2.3.1 Yêu cầu thiết kế : 1.Bài toán : Xây dựng phương án thiết kế hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA với yêu cầu thiết kế sau: - Tốc độ bit: 10 Gbit/s - Cự ly truyền dẫn: 400 km - Số lượng kênh bước sóng: kênh Một số gợi ý thiết kế: - Loại sợi: Sợi quang đơn mode chuẩn (G.652) - Nguồn phát: - Loại nguồn: Laser - Phương thức điều chế: điều chế - Bộ thu: Sử dụng PIN kết hợp với lọc thông thấp Bessel 2.Yêu cầu: a) Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mô hình mô hệ thống thông tin quang WDM theo phương án thiết kế 20 Lưu ý: tham số toàn cục (global parameters để mô phỏng) thiết lập sau - Tốc độ bit: 10 Gbit/s - Chiều dài chuỗi: 128 bits - Số mẫu bit: 64 b) Đưa thiết bị đo vào mô hình mô Các thiết bị đo tuyến đặt vị trí phù hợp để xác định chất lượng dạng tín hiệu điểm cần thiết tuyến Các thiết bị đo bản: - Thiết bị đo công suất quang - Thiết bị phân tích phổ quang - Thiết bị đo BER c) Chạy mô d) Hiển thị kết mô thiết bị đo đặt tuyến e) Thay đổi tham số phần tử tuyến để đạt BER = 10-12 3.Báo cáo kết thực hành - Mô hình mô - Các tham số mô chi tiết - Kết mô + Kết mô theo phương án thiết kế ban đầu hệ thống ban đầu + Sự thay đổi tham số thiết kế để đạt BER = 10-12 - Nhận xét, phân tích kết mô 2.3.2.Phân tích yêu cầu 1.Tuyến phát quang Chọn cửa sổ truyền 1550nm EDFA băng C Mỗi kênh quang bao gồm nguồn phát quang lazer CW lazer (nhằm giảm ảnh 21 hưởng tán sắc sợi), phát xung RZ pulse genarator, phát bit điện pseudom-Radom Bit sequence Genarator, điều chế Mach-zehnder Tuyến phát quang gồm kênh quang tích hợp thông quang ghép kênh quang MUX Thiết lập tham số toàn cục Tốc độ bít: 10GBps Chiều dài chuỗi: 128bits Số mẫu bít: 64 Số mẫu =Chiều dài chuỗi×Số mẫu trong bit=128×64=8192 Toàn tuyến phát kênh quang: 22 2.Tuyến truyền dẫn quang Sợi quang sử dụng G.652 có tham số: cửa sổ truyền 1550nm thì: • Suy hao sợi: 0.2dB • Độ tán sắc: 0.335 ps/nmkm • Độ dốc tán sắc (≤0.092ps/nm^2/k): 0.075ps/nm^2/k Do khoảng cách đường truyền lớn để thuận tiện cho việc mô sử dụng Loop đóng vai trò nhân vòng lặp Chọn chiều dài sợi G.652 40km, số lặp là: 400km÷40km=10 Do sợi quang có suy hao tán sắc nên tuyến truyền dẫn sử dụng bù tán sắc DCF Thông số bù tán sắc: • Giả sử sợi G652 có chiều dài L1=30km • Độ tán sắc : D1= 16.75 ps/nm.km • Độ dốc tán sắc : 0.075ps/nm^2.km • Chiều dài sợi bù tán sắc ( DCF) L2=40km-30km=10km • Thì độ bù tán sắc D2= -D1×L1/L2.= -30×16.75/10= -50.25 ps/nm.km • Độ dốc tán sắc : 0.225ps/nm^2.km Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng khuếch đại EDFA để bù suy hao sợi + L1=30km suy hao sợi là: 30×0.2=6dB Độ lợi khuếch đại EDFA 6dB + L2=10km suy hao sợi là: 10×0.2=2dB Độ lợi khuếch đại EDFA 2dB Toàn tuyến truyền dẫn quang: 23 3.Tuyến thu hệ thống 24 2.3.4.Kết mô Quang phổ tín hiệu phát 25 Quang phổ tín hiệu thu 26 Công suất tín hiệu phát Công suất tín hiệu thu 27 Tỉ lệ lỗi bit BER • BER kênh • Mắt quang • 28 2.3.5.Thay đổi tham số hệ thống để đạt BER=10-12 Các tham số hệ thống ảnh hưởng đến BER : • Công suất laser phát • Hệ số suy hao sợi quang • Số lặp • Tỉ lệ sợi bù tán sắc sợi bình thường 1.Công suất laser phát Thay đổi từ -7dBm thành -8.5dBm 29 2.BER thay đổi • BER kênh 30 • Mắt quang 31 [...]... trường lượng tử ánh sáng phát triển mạnh mẽ nhưng vẫn dễ sử dụng công cụ thiết kế hệ thống quang học OptiSystem cho phép người dùng lập kế hoạch, kiểm tra, và mô phỏng: - Thiết kế mạng WDM / TDM hoặc CATV - Thiết kế mạng vòng SONET / SDH - Thiết kế bộ phát, kênh, bộ khuếch đại, và bộ thu thiết kế bản đồ phân tán - Đánh giá BER và penalty của hệ thông với các mô hình bộ thu khác nhau - Tính toán BER và quĩ... phải sử dụng các công cụ mô phỏng OptiSystem là phần mềm mô phỏng hệ thống thông tin quang Phần mềm này có khả năng thiết kế, đo kiểm tra và thực hiện tối ưu hóa rất nhiều loại tuyến thông tin quang, dựa trên khả năng mô hình hóa các hệ thống thông tin quang trong thực tế Bên cạnh đó, phần mềm này cũng có thể dễ dàng mở rộng do người sử dụng có thể đưa thêm các phần tử tự định nghĩa vào Phần mềm có giao... thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại quang EDFA với các yêu cầu thiết kế như sau: - Tốc độ bit: 10 Gbit/s - Cự ly truyền dẫn: 400 km - Số lượng kênh bước sóng: 6 kênh Một số gợi ý khi thiết kế: - Loại sợi: Sợi quang đơn mode chuẩn (G.652) - Nguồn phát: - Loại nguồn: Laser - Phương thức điều chế: điều chế ngoài - Bộ thu: Sử dụng PIN kết hợp với bộ lọc thông thấp Bessel 2.Yêu cầu: a) Sử dụng. .. của các hệ thống có sửng dụng khuếch đại quang - Thay đổi hệ thống tham số BER và tính toán khả năng liên kết “Khi hệ thống quang học trở nên nhiều hơn và phức tạp hơn, các nhà khoa học và kỹ sư ngày càng phải áp dụng các phần mềm kĩ thuật mô phỏng tiên tiến, quan trọng hỗ trợ cho việc thiết kế Nguồn OptiSystem và linh hoạt tạo điều kiện thuận lợi hiệu quả và hiệu quả trong việc thiết kế nguồn sáng 17... Phân loại : + Vào : giống như laser bán dẫn nhưng được phân cực dưới ngưỡng + Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp đất hiếm: khuếch đại xảy ra trong sợi quang pha tạp đất hiếm, phổ biến là bộ EDFA + Ra : khuếch đại xảy ra trong sợi quang nhờ mức công suất bơm cao 1.5 Ưu nhược điểm của hệ thống WDM a Ưu điểm : • Hệ thống WDM có dung lượng truyền dẫn lớn hơn nhiều so với hệ thống TDM • Không giống như TDM phải... của EDFA a) Ưu điểm: - Nguồn laser bơm bán dẫn có độ tin cậy cao, gọn và công suất cao - Cấu hình đơn giản: hạ giá thành của hệ thống - Cấu trúc nhỏ gọn: có thể lắp đặt nhiều EDFA trong cùng một trạm, dễ vận chuyển và thay thế - Công suất nguồn nuôi nhỏ: thuận lợi khi áp dụng cho các tuyến thông tin quang vượt biển - Không có nhiễu xuyên kênh khi khuếch đại các tín hiệu WDM như bộ khuếch đại quangbán... của EDFA không bằng phẳng - Băng tần hiên nay bị giới hạn trong băng C và băng L - Nhiễu được tích lũy qua nhiều chặng khuếch đại gây hạn chế cự ly truyền dẫn 15 CHƯƠNG II – MÔ PHỎNG TUYẾN THÔNG TIN QUANG WDM BẰNG PHẦN MỀM OPTISYSTEM 2.1 Tổng quan về phần mềm Optisystem Cùng với sự bùng nổ về nhu cầu thông tin, các hệ thống thông tin quang ngày càng trở nên phức tạp Để phân tich, thiết kế các hệ thống. .. L1=30km • Độ tán sắc là : D1= 16.75 ps/nm.km • Độ dốc tán sắc : 0.075ps/nm^2.km • Chiều dài sợi bù tán sắc ( DCF) là L2=40km-30km=10km • Thì độ bù tán sắc D2= -D1×L1/L2.= -30×16.75/10= -50.25 ps/nm.km • Độ dốc tán sắc : 0.225ps/nm^2.km Khuếch đại quang EDFA: Do suy hao sợi quang nên cần sử dụng bộ khuếch đại EDFA để bù suy hao sợi + L1=30km thì suy hao sợi là: 30×0.2=6dB Độ lợi của bộ khuếch đại EDFA là... Meter) Thiết bị đo điện: - Oscilloscope - Thiết bị phân tích phổ RF (RF Spectrum Analyzer) - Thiết bị phân tích biểu đồ hình mắt (Eye Diagram Analyzer) - Thiết bị phân tích lỗi bit (BER Analyzer) - Thiết bị đo công suất (Electrical Power Meter) - Thiết bị phân tích sóng mang điện (Electrical Carrier Analyzer) 2.3 Mô hình mô phỏng 2.3.1 Yêu cầu thiết kế : 1.Bài toán : Xây dựng phương án thiết kế hệ thống. .. định dạng tín hiệu, khuếch đại tín hiệu đa kênh WDM đồng thời + Nâng cấp đơn giản • Đặc tính của 1 số bộ khuếch đại quang lý tưởng + Hệ số khuếch đại và mức công suất đầu ra cao với hiệu suất chuyển đối cao + Độ rộng băng tần khuếch đại lớn với hệ số khuếch đại không đổi + Không nhạy cảm với phân cực + Nhiễu thấp + Không gây xuyên kênh giữa các tín hiệu WDM + Suy hao ghép nối với sợi quang thấp • Phân