hệ thống truyền dẫn và thiết kế hệ thống truyền dẫn soliton

Chuyên đề 6: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITONĐề tài: Hệ thống truyền dẫn và thiết kế hệ thống truyền dẫn Soliton HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Giảng viên h

Chuyên đề 6: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON

Đề tài: Hệ thống truyền dẫn và thiết kế hệ thống

truyền dẫn Soliton

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.s Trương Xuân Trung

Sinh viên thực hiện : Nhóm 12 - L11CQVT09 -N

Lê Xuân Tứ

Đà Nẵng- 4/2013

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ THÔNG TIN QUANG

HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

TRUYỀN DẪN SOLITON

 NỘI DUNG TRÌNH BÀY:

 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ SOLITON.

 HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON.

 HIẾT KẾ HỆ THỐNG SOLITON.

 KẾT LUẬN.

 TỔNG QUAN VỀ SOLITON

 Khái niệm Soliton:

Soliton là thuật ngữ biễu diễn các xung lan truyền qua khoảng cách dài mà không thay đổi hình dạng xung do nó đưa

ra khả năng đặc biệt để truyền các xung không nhạy cảm với tán sắc

 Soliton sợi

Sự tồn tại của soliton sợi là kết quả của sự cân bằng giữa tán sắc vận tốc nhóm GVD và tự điều chế pha SPM

Cả hai đều hạn chế hiệu năng truyền thông quang sợi khi hoạt động độc lập trên xung quang đang lan truyền bên trong sợi ngoại trừ khi xung bị dịch ban đầu theo đúng hướng

 Phân loại Soliton: - Soliton cơ bản và soliton bậc cao

- Tiến trình Soliton

- Soliton tối (Dark soliton)

 HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON

 Mô hình hệ thống chung:

- Máy phát quang là một diode laser điều chế các xung quang trực tiếp

- Kênh truyền dẫn là các đoạn sợi quang đơn mode

- Bộ thu quang bao gồm một photodiode

 Truyền thông tin với các soliton: người ta sử dụng mã RZ để

mã hóa thông tin trong truyền dẫn soliton

Dãy bit soliton mã RZ Mỗi soliton chiếm một phần nhỏ của khe bit sao cho

các soliton lân cận được đặt xa nhau.

 Tương tác Soliton: Tương tác soliton không chỉ phụ thuộc

vào khoảng cách 2q0 giữa các soliton lân cận mà còn phụ thuộc vào pha và biên độ tương đối của 2 soliton

Tiến trình một cặp soliton qua 90 lần chiều dài tán sắc có sự tương tác soliton với khoảng cách bước ban đầu q 0 =3.5 trong tất cả bốn trường hợp.

 Sự lệch tần:

- Để lan truyền như một soliton cơ bản bên trong sơi quang, xung đầu vào không chỉ có dạng “sech” mà còn phải không bị

“chirp”

- Trong thực tế, các nguồn xung quang ngắn đều có sự lệch tần (bị “chirp”) tác động lên chúng Điều này làm dao động cân bằng chính xác giữa GVD và SPM

 Máy phát soliton:

- Hệ thống truyền thông soliton quang yêu cầu một nguồn quang có khả năng tạo các xung pico giây không chirp ở tốc

độ lặp cao

- Nguồn phát có thể vận hành ở bước sóng gần 1,55 , tại đó suy hao sợi là nhỏ nhất và các bộ khuyếch đại quang sợi EDFA

có thể hoạt động một cách hiệu quả để bù suy hao sợi

 Ảnh hưởng của suy hao sợi:

- Các soliton sử dụng tính phi tuyến sợi để duy trì độ rộng của chúng ngay cả khi có tán sắc sợi Tuy nhiên thuộc tính này chỉ đúng khi suy hao là không đáng kể

- Khi suy hao lớn, công suất đỉnh giảm đáng kể và sẽ làm suy yếu các hiệu ứng phi tuyến cần thiết để chống lại ảnh hưởng của GVD, dẫn đến sự mở rộng xung soliton

 Khuếch đại Soliton:

Sơ đồ khuyếch đại tập trung:

(a) và khuyếch đại phân tán

(b) để bù suy hao sợi trong hệ thống

truyền dẫn soliton.

 Cơ chế Soliton trung bình:

Tiến trình soliton trong cơ chế soliton trung bình qua khoảng cách 10000km với L A =50km, a=0,22dB/km và và a) L D =200km, b)L D =25km

 Tiến trình thực nghiệm:

Thí nghiệm thiết lập truyền dẫn soliton 2 bộ EDFA đặt sau bộ điều chế

LiNO 3 hoạt động như một bộ tăng thế công suất.

 Tiến trình thực nghiệm:

Cấu hình vòng lặp tuần hoàn truyền dẫn qua 12000km ở tốc độ 2,5Gb/s.

- Trong thí nghiệm này, BL=30(Tb/s)km, bị giới hạn chính bởi jitter timing cảm ứng bộ khuyếch đại

- Các soliton quản lý tán sắc có thể tạo ra một số lợi ích cho hệ thống truyền dẫn soliton, chẳng hạn như cải thiện tỉ

số tín hiệu trên nhiễu, giảm jitter timing

 Các Soliton hình thành từ sự cân bằng giữa GVD và SPM có

khả năng duy trì độ rộng xung qua khoảng cách lan truyền lớn

 Soliton cơ bản có xung đầu vào bị dịch pha trong quá trình lan

truyền trong sợi nhưng biên độ không đổi làm cho nó trở nên

lý tưởng với truyền thông quang

 Có khả năng ổn định chống lại sự nhiễu loạn

 Sử dụng các bộ khuếch đại quang sợi EDFA có nhiều ưu điểm

làm cho mạch đơn giản dễ lắp đặt

 Có khả năng kết hợp nhiều kênh có các bước sóng khác nhau

trong một sợi đơn mode để tăng dung lượng và tốc độ truyền dẫn

Vấn đề về jitter

Nhiều khó khăn trong vấn đề triển khai hệ thống soliton

trong thực tế

XIN CẢM ƠN THẦY GIÁO VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI BÀI BÁO CÁO !

THE END