TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN CÁP QUANG THEO QUỸ CÔNG SUẤT VÀ THỜI GIAN LÊN TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG pptx

TRANG CHUTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Đề tài: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN CÁP QUANG THEO QUỸ CÔNG SUẤT VÀ THỜI GIAN LÊN TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỢI QUANG Người thực

TRANG CHU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Đề tài:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN CÁP QUANG THEO QUỸ

CÔNG SUẤT VÀ THỜI GIAN LÊN TRONG HỆ THỐNG THÔNG

TIN SỢI QUANG

Người thực hiện: Nguyễn Thành Hiệp Lớp : 05ĐTLT

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

PHẦN I: LÝ THUYẾT

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

CHƯƠNG 2: SỢI QUANG VÀ CÁP QUANG

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ PHÁT VÀ THU QUANG

CHƯƠNG 4: KỸ THUẬT GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO THỜI GIAN

PHẦN II: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHƯƠNG5:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN CÁP QUANG THEO QUỸ CÔNG SUẤT VÀ THỜI GIAN LÊN

Đặc điểm của hệ thống thông tin sợi quang:

• Suy hao truyền dẫn rất nhỏ.

• Băng tần truyền dẫn rất lớn

• Không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ

• Có tính bảo mật tốt

• Có kích thước và trọng tải nhỏ.

• Sợi có tính cách điện tốt và được chế tạo từ vật

liệu có sẵn.

Cấu hình của hệ thống thông tin quang

Mã hóa

Giải Mã

quang

Thiết

bị phát

quang

Bộ Lặp

Thiết

bị thu quang

Hình 1.2: Cấu hình của hệ thống thông tin

quang.

CHƯƠNG 2: SỢI QUANG VÀ CÁP QUANG

ϕ

tia phản xạ

Tia tới

Pháp tuyến

Tia khúc xạ

Pháp tuyến

n1

n2

n2 < n1

Tia khúc xạ

ф2

ф1

Ө2

Ө1

Pháp tuyến Pháp tuyến

n2

n1

n2

Tia tới c) Tia phản xạ Tia tới d)

 Phân loại theo vật liệu điện môi:

 Sợi quang thuỷ tinh đa vật liệu.

xạ

 Sợi quang chiết suất biến đổi đều.

PHÂN LOẠI SỢI QUANG

 Suy hao tín hiệu trong sợi dẫn quang

- suy hao do hấp thụ Hấp thụ vật liệu

Hấp thụ điện tử

- Suy hao do tán xạ

- Suy hao do uốn cong sợi

- suy hao lớp võ và lõi

Chương 3 Thiết bị thu và phát quang

LINH KIỆN PHÁT QUANG

 Diode phátquang (LED)

 Laser Diode (LD).

LINH KIỆN THU QUANG

Photodiode APD

n p

i

Vùng thác Trường điện

Vùng nghèo

Trường tối thiểu cần thiết để tác động ion hoá

Cấu trúc cơ bản và sơ đồ vàng năng

lượng của photodiode APD

Thiên áp

Điện tử

Vùng nghèo Vùng hoá trị

Vùng dẫn

Vùng

cấm P

n

Lỗ trống

Điện tử

Lỗ trống

hv >E

Photon

Trở tải IP

Cấu trúc cơ bản và sơ đồ vùng năng lượng của photodiode PIN

Đồng hồ

Tín hiệu ra

Trích thời gian

Mạch quyết định

Tầng khuếch đại

Sơ đồ khối điển hình của thu quang trong truyền dẫn số

Chương 4: Kỹ thuật ghĩp kính phđn chia theo thời gian

Nguồn

phát

Khuếch

đại quang

(EDFA)

Bộ chia quang

Bộ điều chế

Bộ điều chế

Bộ điều chế

Bộ điều chế

Bộ ghép quang

Khuếch đại quang

Bộ tách kênh

Kênh1

Kênh4

Khối phát clock

Trễ quang

Sợi dẫn quang

Tín hiệu

Thời gian Kênh Thời gian

Sơ đồ khối hệ thống ghép kênh quang OTDM.

*OTDM: Optical Time Division Multiplexing

Mục đích của việc thiết kế tuyến là phải đạt được các yêu cầu sau:

Cự ly truyền dẫn theo yêu cầu.

Tốc độ truyền dẫn.

Tỷ số lỗi bit BER

Để đảm bảo cho việc thiết kế tuyến đạt được các yêu cầu đó cần phải chọn các thành phần của tuyến:

Sợi quang đơn mode hay đa mode.

Kích thước lõi sợi.

Chỉ số chiết suất mặt cắt lõi.

Băng tần hoặc tán sắc.

Suy hao của sợi.

Khẩu độ hay bán kính trường mode.

Nguồn phát là LD hay LED

Bước sóng phát

Độ rộng phổ.

Công suất phát.

Vùng phát xạ có hiệu quả.

Thiết bị thu quang sử dụng PIN hay APD

10 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12

BER = ½ erfc(Q)

1

2

3

4

5

6

7

5 10 15 20

23

Q =

N

S

2 1

S/N (dB)

Nhập các thông số của tuyến : -Tốc độ bit

-Loại mã truyền dẫn -Số mối hàn

- Số conector

- Bước sóng làm việc của tuyến -Chiều dài của tuyến

Nhập loại linh kiện -công suất của nguồn phát:LED,LD,LDDM

Tính TS B

A

Không có tổ hợp nào thỏa mãn yêu cầu TínhPr?

Điều kiện về công suất :Pr>MPD Kết thúc Y

Tăng công

suất phát

Tính BER_th?

A

Điều kiện về BER_th<BERo

Xuất tổ hợp thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật

Y Tăng công suất phát

N

N Điều kiện về

thời gian lên:

Tth<Ts

B

N

Y