nâng cao chất lượng tín hiệu trong hệ thống thông tin sợi quang phân đoạn từ hà nội - vinh sử dụng hfa

Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Điện Tử - Viễn Thông Nâng cao chất lượng tín hiêu trong hệ thống thông tin sợi quang phân đoạn Hà Nội-Vinh sử dụng HFA SVTH : GVHD : PGS.TS.. Tổng quang hệ

Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Điện Tử - Viễn Thông

Nâng cao chất lượng tín hiêu trong hệ thống thông tin sợi quang phân đoạn Hà Nội-Vinh sử dụng HFA

SVTH :

GVHD : PGS.TS Nguyễn Văn Tuấn

Tổng quang hệ thống ghép kênh theo bước sóng

Chương 1

Ứng dụng hệ thống WDM cho tuyến đường trục, tối ưu tỉ số OSNR

Chương 4

Nội dung

4 Chương

Khuếch đại ghép lai HFA

Chương 2

Chương 3 Khảo sát các loại nhiễu chính trong hệ thống WDM

Hệ thống WDM

Đơn kênh

Phổ

Hệ thống WDM

Tăng dung lượng, tăng tốc độ

Khuếch đại EDFA

Sự hấp thụ và bức xạ các ion Er3+

Kích thích lên mức năng lượng thực

Mức năng lượng

g’

g

Khuếch đại Raman

Tán xạ Raman kích thích

Kích thích lên mức năng lượng ảo

Cấu trúc

ᶹ V = ᶹ p - ᶹ s =

13.2Thz

Khuếch đại HFA

Mở rộng băng tần

Tăng công suất đầu cuối

Xây dựng mô hình

Gồm 3 loại chính: ASE, DRS, FWM

Nhiễu trong hệ thống

Nhiễu trong hệ thống WDM sử dụng khuếch đại HFA

Nhiễu trong EDFA Nhiễu trong Raman

Nhiễu ASE Nhiễu ASE Nhiễu DRS

Nhiễu FWM

Nhiễu DRS tích lũy Nhiễu ASE

tích lũy

Nhiễu FWM

Công suất nhiễu cuối tuyến

2 2

)

( 2 2 2

)

( 1 1 1

1 1

)

( 1 1 1

1

) ( 1

1

) ( )

(

1

1 1

) ( ) ( ) ( 1

)

( 2

2 2

2

4 0

6

exp

1 exp

exp

1 2

exp

2 exp

1024

















∆

−

∆ +

−

−

×

∆ +

− +









+

∆

−

∆ +

−

−

×

×

















∆ +

−

×

×

















×

















−

=

∏

∑

∑ ∏

∑

−

=

−

=

=

−

=

=

β α

β

α β

α

β α

β

α ψ

χ λ

π

i

L

i L

i

i

L

i G

i A

G G

G

A A

P P

P d

c n

P

m m

m M

m l

l F

m

l

l l

M m

m l

l k

l j

l i

M m

m eff

k j i ijk

Nhiễu FWM

Công suất FWM tăng khi số kênh tăng

0

200

400

600

800

X= 1

Y= 465

X= 1

Y= 105

-40 -35 -30 -25

b, 16 kenh

-40 -35 -30 -25

c, 32 kenh

Nhiễu FWM

Pin tăng 10 lần, PFWM tăng 1000 lần

-60

-50

-40

-30

-20

-10

X: 6 Y: -45.68

Vi tri kenh

X: 6 Y: -30.68

X: 6 Y: -15.68

PindBm = -10dBm PindBm = -5dBm PindBm = 0dBm

Nhiễu ASE

Công suất tại ngõ ra:

Công suất tại cuối đường truyền:

Nhiễu ASE

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

-36

-34

-32

-30

-28

-26

-24

-22

-20

-18

Cong suat bom (dBm)

-24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10

Chieu dai (km)

Ppump tăng => PASE tăng



Vị trí kênh

Nhiễu ASE

Độ lợi cuối tuyến tăng => PASE tăng

-20.2

-20.1

-20

-19.9

-19.8

-19.7

-19.6

-19.5

-19.4

-19.3

-19.2

So kenh

chuan thay G1 thay G2 thay G3

Vị trí kênh

Nhiễu Rayleigh kép

Công suất tín hiệu bị tán xạ Rayleigh kép:

L tăng => PDRS tăng

-30

-28

-26

-24

-22

-20

-18

-16

Chieu dai (km)

Nhiễu Rayleigh kép

Pin tăng => PDRS tăng

Ppump tăng => PDRS tăng

0 2 4 6 8 10 12 14 16

-19

-18.5

-18

-17.5

-17

-16.5

So kenh

Cong suat Pin = 2dBm Cong suat Pin = 4dBm

0 5 10 15 20 25 30 35 -19

-18.5 -18 -17.5 -17 -16.5

So kenh

16 kenh - Cong suat bom = 28dBm

32 kenh - Cong suat bom = 26dBm

Tuyến Hà Nội - Vinh

(L1 + L2 ) (i) = L

(L1 D1 + L2 D2) (i) = 0

L1 = 9L2 , D1 = 18ps/km.nm

D2 = -162ps/km.nm

Pin = 4dBm

Pp = 28dBm

CS nhiễu tối ưu và chưa tối ưu

CS nhiễu tối ưu < CS nhiễu chưa tối ưu

0 2 4 6 8 10 12 14 16

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

So kenh

0 2 4 6 8 10 12 14 16 -15

-14.5 -14 -13.5

So kenh

Tong nhieu khi toi uu Tong nhieu khi chua toi uu

OSNR tối ưu và chưa tối ưu

OSNR tối ưu > OSNR chưa tối ưu

0 2 4 6 8 10 12 14 16

15

20

25

30

So kenh

OSNR toi uu OSNR chua toi uu

Vi tri kenh

0 5 10 15 20 25 30 15

20 25 30

So kenh

OSNR toi uu OSNR chua toi uu

Vi tri kenh

Kết luận

Pin Pp tăng => Công suất nhiễu tăng

Số kênh thông tin tăng=>PFWM tăng

Độ lợi cuối tuyến tăng=>PASE tăng

Chiều dài tăng => PDRS tăng

OSNR tỉ lệ công suất vào

Kết

luận

Cảm ơn thầy cô

và các bạn đã theo dõi