1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA

39 9 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Xây Dựng Phương Án Thiết Kế Hệ Thống Thông Tin Quang WDM Có Sử Dụng Khuếch Đại Quang EDFA
Tác giả Nguyễn Bá Huy, Đỗ Xuân Long, Nguyễn Thế Tuấn, Nguyễn Xuân Tùng, Trần Đình Khải
Người hướng dẫn T.s Nguyễn Hoàng Hải
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Thông Tin Quang
Thể loại báo cáo
Năm xuất bản 2021
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 39
Dung lượng 2,13 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN BỘ MÔN THÔNG TIN QUANG ĐỀ TÀI 7 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA Gi.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG

ĐỀ TÀI 7 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA

Giảng viên hướng dẫn: T.s Thầy Nguyễn Hoàng Hải

Mã lớp: 129295 Nhóm Sinh viên thực hiện: Nhóm 14

Nguyễn Bá Huy 20182582 ĐTVT-K63

Đỗ Xuân Long 20182650 ĐTVT-K63 Nguyễn Thế Tuấn 20164388 ĐTVT-K61 Nguyễn Xuân Tùng 20172907 ĐTVT-K62 Trần Đình Khải 20172616 ĐTVT-K62

Hà Nội, 12-2021

Trang 2

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC BẢNG BIỂU 6

PHÂN TÍCH NHÂN LỰC VÀ PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ 7

LỜI NÓI ĐẦU 8

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM 9

I Giới thiệu chung 9

II Sơ đồ khối tổng quát và chức năng các khối 9

1 Sơ đồ khối tổng quát 9

2 Chức năng các khối 9

3 Các thành phần cơ bản của hệ thống WDM 11

4 Đặc điểm của hệ thống WDM 12

CHƯƠNG II: BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI PHA TRỘN ERBIUM (EDFA) 14

I Cấu trúc EDFA 14

II Nguyên lý hoạt động 14

CHƯƠNG III: PHẦN MỀM OPTISYSTEM 17

I Giới thiệu chung 17

II Ứng dụng 17

III Đặc điểm 18

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG WDM BẰNG OPTISYSTEM 19

I ĐỀ TÀI : ĐỀ TÀI 7 19

1 Bài toán 19

2 Yêu cầu 19

3 Báo cáo kết quả thực hành 19

II THIẾT KẾ TUYẾN WDM 20

1 Thiết kế bộ phát 20

2 Thiết kế bộ thu 21

3 Thiết kế tuyến truyền dẫn 22

4 Mô hình mô phỏng toàn hệ thống 25

III KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 27

1 Theo phương án thiết kế ban đầu 27

2 Theo phương án đã thay đổi 31

KẾT LUẬN 32

Trang 3

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO: 39

Trang 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang

Hình 3: Quá trình khuếch đại tín hiệu xảy ra EDFA với hai bước sóng bơm 980

nm và 1480 nm

11

Hình 13: Kết quả máy phân tích phổ quang tại đầu vào bộ DEMUX 24 Hình 14: Kết quả tại máy phân tích WDM tại đầu vào bộ DEMUX 25

Hình 18: Tỷ lệ lỗi bit BER sau thay đổi công suất phát 27 Hình 19: Công suất thu kênh 1 sau thay đổi công suất phát 28

Hình 23: Phân tích WDM tại đầu ra bộ MUX sau tối ưu 35

Trang 5

Hình 24: Phân tích WDM tại đầu vào bộ DEMUX sau tối ưu 35

Trang 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU

1 Bảng 1: Công suất thu và Tỷ số BER theo phương án thiết kế ban đầu 21

2 Bảng 2: Công suất thu và tỷ số BER theo phương án mới 27

4 Bảng 4: Công suất phát, công suất thu và hệ số BER của sợi G655 33

Trang 7

PHÂN TÍCH NHÂN LỰC VÀ PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

20182582 Nguyễn Bá Huy Mô phỏng, tìm hiểu về

Optisystem, phân công công việc Hoàn thành

20182650 Đỗ Xuân Long Làm báo cáo, deadline, theo dõi mô phỏng Hoàn thành

20164388 Nguyễn Thế Tuấn Làm báo cáo, mô phỏng trên

Trang 8

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự bùng nổ về nhu cầu thông tin, các hệ thống thông tin quang ngày càng trở nên phức tạp Nhu cầu trao đổi thông tin của con người ngày càng lớn với chất lượng dịch vụ càng cao, đòi hỏi phải có công nghệ mạng viễn thông tiên tiến, tốc độ truyền dẫn lớn, băng thông rộng, độ tin cậy và bảo mật cao, đáp ứng mọi nhu cầu thực tiễn của con người Sự phát triển của hệ thống WDM cùng với công nghệ ghép kênh theo bước sóng DWDM chính là một giải pháp hoàn hảo, tạo nên một mạng thông tin thế hệ mới- mạng thông tin toàn quang Để phân tich, thiết kế các hệ thống này phải sử dụng các công cụ mô phỏng ưu việt Trong nội dung môn học thông tin quang, chúng em được phân công mô phỏng bài 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 về hệ thống thông tin quang WDM có sử dụng khuếch đại EDFA và xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống thông tin quang WDM theo phương án đã thiết kế trên phần mềm Optisystem

Cuối cùng, chúng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo Nguyễn Hoàng Hải, đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ nhóm chúng em trong thời gian qua để chúng

em có thể hoàn thành được đề tài này Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

Trang 9

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM

I Giới thiệu chung

Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Devision Multiplexing) là công nghệ

“trong một sợi quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang” Ở đầu phát, nhiều tín hiệu quang có bước sóng khác nhau được tổ hợp lại (ghép kênh) để truyền đi trên một sợi quang Ở đầu thu, tín hiệu tổ hợp đó được phân giải ra (tách kênh), khôi phục lại tín hiệu gốc rồi đưa vào các đầu cuối khác nhau

Các dải băng tần hoạt động trong WDM:

• O-band (Original band): Dải băng tần từ 1260 nm  1360 nm

• E-band (Extended band): Dải băng tần từ 1360 nm  1460 nm

• S-band (Short wavelength band) Dải băng tần từ 1460 nm  1530 nm

• C-band (Conventional band): Dải băng tần từ 1530 nm  1565 nm

• L-band (Long wavelength band): Dải băng tần từ 1565 nm  1625 nm

• U-band (Ultra-long wavelength band): Dải băng tần từ 1625 nm  1675 nm

II Sơ đồ khối tổng quát và chức năng các khối

1 Sơ đồ khối tổng quát

➢ Ghép/tách tín hiệu:

Trang 10

Ghép tín hiệu WDM là sự kết hợp một số nguồn sáng khác nhau thành một luồng tín hiệu ánh sáng tổng hợp để truyền dẫn qua sợi quang Tách tín hiệu WDM là sự phân chia luồng ánh sáng tổng hợp đó thành các tín hiệu ánh sáng riêng rẽ tại mỗi cổng đầu ra

bộ tách Hiện tại đã có các bộ tách/ghép tín hiệu WDM như: bộ lọc màng mỏng điện môi, cách tử Bragg sợi, cách tử nhiễu xạ, linh kiện quang tổ hợp AWG, bộ lọc Fabry-Perot Khi xét đến các bộ tách/ghép WDM, ta phải xét các tham số như: khoảng cách giữa các kênh,

độ rộng băng tần của các kênh bước sóng, bước sóng trung tâm của kênh, mức xuyên âm giữa các kênh, tính đồng đều của 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 trong sợi quang chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố: suy hao sợi quang, tán sắc, các hiệu ứng phi tuyến, vấn đề liên quan đến khuếch đại tín hiệu Mỗi vấn đề kể trên đều phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố sợi quang (loại sợi quang, chất lượng sợi )

➢ Khuếch đại tín hiệu:

Hệ thống WDM hiện tại chủ yếu sử dụng bộ khuếch đại quang sợi EDFA Doped Fiber Amplifier) Tuy nhiên bộ khuếch đại Raman hiện nay cũng đã được sử dụng trên thực tế Có ba chế độ khuếch đại là khuếch đại công suất, khuếch đại đường và tiền khuếch đại Khi dùng bộ khuếch đại EDFA cho hệ thống WDM phải đảm bảo các yêu cầu sau:

(Erbium Ðộ lợi khuếch đại đồng đều đối với tất cả các kênh bước sóng (mức chênh lệch không quá

Trang 11

3 Các thành phần cơ bản của hệ thống WDM

a Bộ phát

Phần phát quan trọng nhất là laser diode Yêu cầu nguồn quang trong hệ thống WDM là phải có độ rộng phổ hẹp, ổn định tần số Tuy nhiên laser diode có khoang cộng hưởng Fabry Perot có nhiều ưu điểm hẳn so với LED nhưng chưa thật sự là các nguồn đơn mode Vẫn còn các mode khác ngoài mode cơ bản trong nguồn này Trong hệ thống WDM nhất là hệ thống ghép bước sóng có mật độ cao DWDM cần có những laser đơn mode tạo ra một mode dọc chính, còn lại các mode bên cần được loại bỏ Laser đơn mode có nhiều loại, điển hình

là laser hồi tiếp phân tán (DFB )và laser phản xạ Bragg phân tán (DBR)

b Bộ thu

Bộ thu quang của hệ thống WDM cũng tương tự như bộ thu quang ở hệ thống đơn kênh Chúng thực chất là các photodiode (PD), thực hiện chức năng cơ bản là biến đổi tín hiệu quang thu được thành tín hiệu điện Bộ thu quang phải đảm bảo yêu cầu về tốc độ lớn,

độ nhạy thu cao và bước sóng hoạt động thích hợp Hai loại photodiode được sử dụng rộng rãi trong bộ thu quang là photodiode PIN và photodiode thác APD

c Sợi quang

Các mạng quang đều sử dụng môi trường truyền dẫn là các sợi quang Sợi quang có đặc tính là suy hao và tán sắc thấp và là môi trường phi dẫn Sợi quang đơn mode chuẩn cũng như sợi dịch tán sắc, hoặc sợi tán sắc phẳng đã được ITU-T chuẩn hoá

d Trạm lặp

Trạm lặp là bộ chuyển đổi tần số quang điện cơ bản bao gồm một bộ thu quang và bộ phát quang Bộ thu quang chuyển đổi tín hiệu quang đầu vào thành tín hiệu điện và được khuếch đại, sửa dạng xung, định thời lại Tín hiệu này sau đó được chuyển thành tín hiệu quang nhờ laser phát

e Bù tán sắc

Bên cạnh suy hao của sợi là một hiệu ứng tán sắc mà giới hạn chính của khoảng cách các trạm lặp trong tuyến thông tin quang Trễ nhóm là một hiệu ứng chính gây ra bởi tán sắc Trong truyền dẫn quang hiệu ứng tán sắc tăng tuyến tính với độ dài và độ rộng phổ nguồn quang và là nguyên nhân làm méo xung và nhiễu giữa các kí tự

f Khuếch đại quang OA (EDFA)

Khuếch đại quang sợi pha Erbium là chìa khoá xây dựng nên hệ thống WDM Hệ thống này có đặc tính: tính tăng ích cao, băng tần rộng, tạp âm thấp Đặc tính tăng ích không

Trang 12

có quan hệ với phân cực, trong suốt với tốc độ số và khuôn dạng Đây là các đặc tính rất có lợi trong thông tin quang nói chung và WDM nói riêng Tăng ích được tính toán như là tỷ số công suất ra trên công suất vào bộ khuếch đại Giá trị này xác định trực tiếp suy hao tối

đa cho phép giữa hai bộ EDFA liên tiếp Nó phụ thuộc vào số kênh và độ dài của tuyến.Trong các tuyến thực tế giá trị này biến đổi từ dưới 20 dB đến 30dB.Công suất đầu

ra của bộ khuếch đại khi đầu vào công suất cao Hiện nay đã được thương mại hóa các bộ khuếch đại EDFA với dải đầu vào từ 13 – 17 dB cho đầu ra công suất tới 30 dBm

g Bộ lọc quang

Trong kỹ thuật WDM có nhiều loại bộ lọc quang được sử dụng, nhưng phổ biến nhất

là bộ lọc màng mỏng điện môi (TFF) TFF làm việc theo nguyên tắc phản xạ tín hiệu ở một dải phổ nào đó và cho phần dải phổ còn lại đi qua Bộ lọc này thuộc loại bộ lọc bước sóng cố định Cấu trúc của nó gồm một khoang cộng hưởng bằng điện môi trong suốt, hai đầu khoang có các gương phản xạ được chiết suất thấp (MgF2 có n = 1,35 hoặc SiO2 có n = 1,46) xen kẽ nhau Mỗi lớp có bề dày ne = λ0/4 (đối với bộ lọc bậc 0) hoặc ne = 3λ0/4 (đối

với bộ lọc bậc 1), với λ0 là bước sóng trung tâm

h Bộ xen rẽ quang OADM

Thiết bị ODAM thực hiện chức năng thêm vào và tách ra một kênh tín hiệu từ tín hiệu WDM mà không gây ra nhiễu với những kênh khác trong sợi

i Bộ nối chéo quang OXC

OXC có hai chức năng chính:

• Chức năng nối chéo của kênh quang

• Chức năng ghép tách đường tại chỗ

j Chuyển mạch không gian

Các ma trận chuyển mạch không gian được sử dụng trong các thiết bị OADM và OXC Các thiết bị này dựa vào hoạt động cơ học bao gồm motor, điện tử tĩnh hoặc áp điện làm lệch các vi gương cho chuyển mạch các tín hiệu quang Do yêu cầu chuyển động cơ học của phần tử chuyển mạch thời gian đạt được dải khá rộng từ 30ms đến 500ms Thiết bị dẫn sóng tạo tác dụng của nhiệt năng hoặc hiệu ứng quang- điện là có thời gian chuyển mạch tương đối nhanh, bảng 1.1 bao gồm các đặc tính của các ma trận chuyển mạch khác nhau

4 Đặc điểm của hệ thống WDM

Thực tế nghiên cứu và triển khai WDM đã rút ra được những ưu nhược điểm của công nghệ WDM như sau:

Trang 13

❖ Ưu điểm:

- Tăng băng thông truyền trên sợi quang số lần tương ứng số bước sóng được ghép vào để truyền trên một sợi quang

- Tính trong suốt: Do công nghệ WDM thuộc kiến trúc lớp mạng vật lý nên nó có thể

hỗ trợ các định dạng số liệu và thoại như: ATM, Gigabit Ethernet, ESCON, chuyển mạch kênh, IP …

- Khả năng mở rộng: những tiến bộ trong công nghệ WDM hứa hẹn tăng băng thông truyền trên sơi quang lên đến hàng Tbps, đáp ứng nhu cầu mở rộng mạng ở nhiều cấp độ khác nhau

- Hiện tại chỉ có duy nhất công nghệ WDM là cho phép xây dựng mô hình mạng truyền tải quang OTN (Optical Transport Network) giúp truyền tải trong suốt nhiều loại hình dịch vụ, quản lý mạng hiệu quả, định tuyến linh động …

Trang 14

CHƯƠNG II: BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI PHA TRỘN

ERBIUM (EDFA)

I Cấu trúc EDFA

Hình 2: Cấu trúc tổng quát bộ khuếch đại EDFA

Cấu trúc của một bộ khuếch đại quang sợi pha trộn Erbium EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) được minh họa trên hình 2 Trong đó bao gồm:

• Sợi quang pha ion đất hiếm Erbium EDF (Erbium-Doped Fiber): là nơi xảy ra quátrình khuếch đại (vùng tích cực) của EDFA

• Laser bơm (pumping laser): cung cấp năng lượng ánh sáng để tạo ra trạng tháinghịch đảo nồng độ trong vùng tích cực Laser bơm phát ra ánh sáng có bước sóng980nm hoặc 1480nm

• WDM Coupler: Ghép tín hiệu quang cần khuếch đại và ánh sáng từ laser bơm vàotrong sợi quang Loại coupler được sử dụng là WDM coupler cho phép ghép các tín hiệu có bước sóng 980/1550nm hoặc 1480/1550nm

• Bộ cách ly quang (Optical isolator): ngăn không cho tín hiệu quang được khuếch đại phản xạ ngược về phía đầu phát hoặc các tín hiệu quang trên đường truyền phản xạ ngược về EDFA

II Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý khuếch đại của EDFA được dựa trên hiện tượng phát xạ kích thích Quá trình khuếch đại tín hiệu quang trong EDFA có thể được thực hiện theo các bước như hình dưới đây

Trang 15

Hình 3: Quá trình khuếch đại tín hiệu xảy ra EDFA với hai bước sóng bơm 980 nm và 1480 nm

- Khi sử dụng nguồn bơm laser 980nm, các ion Er3+ ở vùng nền sẽ hấp thụ năng lượng tử

từ các photon (có năng lượng Ephoton = 1.27eV) và chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn ở vùng bơm (pumping band) (1)

- Tại vùng bơm các Er3+ phân rã không bức xạ rất nhanh (khoảng 1micro s) và chuyển xuống vùng giả bền (2)

- Khi sử dụng nguồn bơm laser 1480 nm, các ion Er3+ ở vùng nền sẽ hấp thụ năng lượng

từ các photon (có năng lượng Ephoton = 0.841 eV) và chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn ở đỉnh của vùng giả bền (3)

- Các ion Er trong vùng giả bền luôn có khuynh hướng chuyển xuống vùng năng lượng thấp (vùng có mật độ điện tử cao) (4)

- Sau khoảng thời gian sống (khoảng 10ms), nếu không được kích thích bởi các photon

có năng lượng thích hợp (phát xạ kích thích) các ion Er3+ sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn ở vùng nền và phát xạ ra photon (phát xạ tự phát) (5)

Khi cho tín hiệu ánh sáng đi vào EDFA, sẽ xảy ra đồng thời hai hiện tượng sau:

- Các photon tín hiệu bị hấp thụ bởi các ion Er ở vùng nền (6) Tín hiệu ánh sáng bị suy hao

- Các photon tín hiệu kích thích các ion Er3+ ở vùng giả bền (7) Hiện tượng phát xạ kích thích xảy ra Khi đó, các ion Er3+ bị kích thích sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng từ mức năng lượng cao ở vùng giả bền xuống mức năng lượng thấp ở vùng nền và phát xạ photon mới có cùng hướng truyền, cùng phân cực, cùng pha và cùng bước sóng Tín hiệu ánh sáng được khuếch đại

Trang 16

Độ rộng giữa vùng giả bền và vùng nền cho phép sự phát xạ kích thích xảy ra trong khoảng bước sóng 1530 nm – 1565nm.Đây cũng là vùng bước sóng hoạt động củaEDFA

Độ lợi khuếch đại giảm nhanh chóng tại các bước sóng lớn hơn 1565 nm và bằng 0 dB tại bước sóng 1616 nm

Trang 17

CHƯƠNG III: PHẦN MỀM OPTISYSTEM

I Giới thiệu chung

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 diện thân thiện, khả năng hiển thị trực quan

OptiSystem có thể giảm thiểu các yêu cầu thời gian và giảm chi phí liên quan đến thiết kế của các hệ thống quang học, liên kết, và các thành phần Phần mềm OptiSystem là một sáng tạo, phát triển nhanh chóng, công cụ thiết kế hữu hiệu cho phép người dùng lập kế hoạch, kiểm tra, và mô phỏng gần như tất cả các loại liên kết quang học trong lớp truyền dẫn của một quang phổ rộng của các mạng quang học.Nó cung cấp lớp truyền dẫn,thiết kế và quy hoạch hệ thống thông tin quang từ các thành phần tới mức hệ thống.Hội nhập của nó với các sản phẩm Optiwave khác và các công cụ thiết kế của ngành công nghiệp điện tử hàng đầu phần mềm thiết kế tự động góp phần vào OptiSystem đẩy nhanh tiến độ sản phẩm ra thị trường và rút ngắn thời gian hoàn vốn

II Ứng dụng

Optisystem được ạo ra để đáp ứng nhu cầu của các nhà khoa học nghiên cứu, kỹ sư viễn thông quang học, tích hợp hệ thống, sinh viên và một loạt các người dùng khác, 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 công suất tuyến 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 "

Trang 18

III Đặc điểm

OptiSytem có một thư viện khổng lồ bao gồm hàng trăm các thành phần cho phép bạn

có thể nhập các thông số được đo từ các thiết bị thực sự Nó tích hợp với các thử nghiệm

và thiết bị đo lường từ các nhà cung cấp khác nhau Người sử dụng có thể kết hợp các thành phần mới dựa trên hệ thống con và người sử dụng và định nghĩa là thư viện, hoặc sử dụng

mô phỏng cùng với một công cụ của bên thứ ba chẳng hạn như MATLAB hoặc SPICE

Cụ thế bao gồm:

- Thư viện nguồn quang

- Thư viện các bộ thu quang

- Thư viện sợi quang

- Thư viện các bộ khuếch đại (quang, điện)

- Thư viện các bộ MUX, DEMUX

- Thư viên các bộ lọc (quang, điện)

- Thư viện các phần tử FSO

- Thư viện các phần tử truy nhập

- Thư viện các phần tử thụ động (quang, điện)

- Thư viện các phần tử xử lý tín hiệu (quang, điện)

- Thư viện các phần tử mạng quang

- Thư viện các thiết bị đo quang, đo điện

Trang 19

• 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

- Sử dụng phần mềm Optisystem xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống thông tin quangWDM theo phương án đã thiết kế

Lưu ý: các tham số toàn cục (global parameters để mô phỏng) được thiết lập như sau:

• Tốc độ bit: 10 Gbit/s

• Chiều dài chuỗi: 128 bits

• Số mẫu trong 1 bit: 64

- Đưa các thiết bị đo vào mô hình mô phỏng Các thiết bị đo trên tuyến được đặt tại các vịtrí phù hợp để xác định được chất lượng và dạng tín hiệu tại các điểm cần thiết trên tuyến Các thiếtbị đo cơ bản:

✓ Thiết bị đo công suất quang

✓ Thiết bị phân tích phổ quang

✓ Thiết bị đo BER

c Chạy mô phỏng

d.Hiển thị kết quả mô phỏng bằng các thiết bị đo đặt trên tuyến

e Thay đổi các tham số của các phần tử trên tuyến để đạt được BER = 10−12

3 Báo cáo kết quả thực hành

• Mô hình mô phỏng

Ngày đăng: 05/12/2022, 01:48

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

DANH MỤC BẢNG BIỂU - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
DANH MỤC BẢNG BIỂU (Trang 6)
Hình 1: Sơ đồ chức năng hệ thống WDM - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 1 Sơ đồ chức năng hệ thống WDM (Trang 9)
Hình 2: Cấu trúc tởng qt bợ khuếch đại EDFA - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 2 Cấu trúc tởng qt bợ khuếch đại EDFA (Trang 14)
Hình 3: Q trình khuếch đại tín hiệu xảy ra EDFA với hai bước sóng bơm 980nm và 1480nm - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 3 Q trình khuếch đại tín hiệu xảy ra EDFA với hai bước sóng bơm 980nm và 1480nm (Trang 15)
Ghép nối các phần tử này theo sơ đờ hình 1 sau ta được bộ chế ngồi: Ở đây ta chỉ quan tâm đến các tham số sau của CW laser - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
he ́p nối các phần tử này theo sơ đờ hình 1 sau ta được bộ chế ngồi: Ở đây ta chỉ quan tâm đến các tham số sau của CW laser (Trang 20)
Hình 4: Khối điều chế ngồi - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 4 Khối điều chế ngồi (Trang 21)
Hình 6: Bợ thu quang - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 6 Bợ thu quang (Trang 22)
Hình 7: Thơng số bợ lặp - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 7 Thơng số bợ lặp (Trang 23)
Hình 8: Khối truyền dẫn - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 8 Khối truyền dẫn (Trang 24)
4. Mơ hình mơ phỏng toàn hệ thống - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
4. Mơ hình mơ phỏng toàn hệ thống (Trang 25)
Hình 10: Tham số cục bợ - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 10 Tham số cục bợ (Trang 26)
Hình 11: Phở đầu ra bợ MUX - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 11 Phở đầu ra bợ MUX (Trang 27)
Hình 12: Phân tích WDM tại đầu ra bợ MUX - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 12 Phân tích WDM tại đầu ra bợ MUX (Trang 28)
Hình 13: Kết quả máy phân tích phở quang tại đầu vào bộ DEMUX - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 13 Kết quả máy phân tích phở quang tại đầu vào bộ DEMUX (Trang 28)
Hình 14: Kết quả tại máy phân tích WDM tại đầu vào bộ DEMUX - BÀI TẬP LỚN THÔNG TIN QUANG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM CÓ SỬ DỤNG KHUẾCH ĐẠI QUANG EDFA
Hình 14 Kết quả tại máy phân tích WDM tại đầu vào bộ DEMUX (Trang 29)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w