KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG NGUYÊN LÝ CỦA MỘT BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG Hiện tượng phát xạ kích thích.. KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG MÔ HÌNH TỔNG QUÁT CỦA MỘT BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
Trang 1TÌM HIỂU VÀ SO SÁNH CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA VẬT LÝ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Ân
Sinh viên thực hiện: Thân Hồng Giang
NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG CHUYÊN NGÀNH: THÔNG TIN QUANG
Trang 2NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG
TÌM HIỂU VỀ CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG TRONG HỆ THỐNG
THÔNG TIN QUANG
Trang 3KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG
NGUYÊN LÝ CỦA MỘT BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
Hiện tượng phát xạ kích thích
Hiện tượng đảo mật độ phân bố của môi
trường
Trang 4
KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG
MÔ HÌNH TỔNG QUÁT CỦA MỘT BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
Tín hiệu quang
đến Vùng tích cực
Tín hiệu quang đã
được khuếch đại Laser bơm
Trang 5CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MỘT BỘ
KHUẾCH ĐẠI QUANG
Hệ số khuếch đại (Gain)
Băng thông khuếch đại (Gain Bandwidth)
Công suất ngõ ra bão hòa (Saturation Output Power)
Hệ số nhiễu NF (Noise Figure)
out in
P G
Trang 6
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN SOA
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN
TÌM HIỂU VỀ CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
Trang 8- Các ứng dụng cơ bản của SOA
- Cổng quang:
- Logic quang:
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN SOA
- Tách/ghép kênh:
Trang 9 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA Cấu trúc của bộ khuếch đại quang sợi EDFA
Trang 10Giản đồ phân bố năng luợng của Er3+
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA
Trang 11Nguyên lý hoạt động của EDFA
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA
Trang 12- Bơm thuận (codirectional pumping)
- Bơm ngược (counterdirectional pumping)
Yêu cầu đối với nguồn bơm của bộ khuếch đại quang EDFA
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA
Trang 13- Bơm hai chiều (dual pumping)
Một EDFA được bơm kép có thể cung cấp công suất ra tới +26 dBm trong vùng công suất bơm cao nhất có thể đạt được.
BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA
Trang 14 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN
- Hiện tượng tán xạ RAMAN.
a Sóng Stockes b Sóng anti-Stockes
- Hiện tượng tán xạ RAMAN kích thích
Trang 15Sơ đồ mô tả quá trình tán xạ RAMAN kích thích
Trang 16Cấu trúc của bộ khuếch đại quang RAMAN.
Trang 17Yêu cầu đối với nguồn bơm của khuếch đại quang RAMAN.
Cấu hình bơm ngược của bộ khuếch đại quang RAMAN.
Trang 18BẢNG SO SÁNH CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
Trang 19 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
Trang 20 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Ta có tín hiệu điện đầu vào qua bộ phát xung NRZ Pulse Generator
được hiển thị bởi bộ Oscilloscope Visualizer_2.
Trang 21 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Tín hiệu điện thu được sau khi qua bộ tách sóng quang PIN và bộ lọc
nhiễu thông thấp
Trang 22 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Tín hiệu quang đầu vào sau khi qua bộ điều chế Mach Zehnder Modulator
Trang 23 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Tín hiệu quang sau khi qua bộ khuếch đại quang SOA
Trang 24 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Sơ đồ lỗi BER của SOA
Trang 25 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang EDFA
Trang 26 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang EDFA
Tín hiệu điện vào sau khi qua máy phát xung NRZ Pulse
Trang 27 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang EDFA
Tín hiệu điện ra sau khi đi qua bộ lọc Low Pass Bessel Filter.
Trang 28Sơ đồ BER cho hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại EDFA
hệ số khuếch đại 30dB
Trang 29Thay đổi hệ số khuếch đại từ 30 dB sang 10 dB ta có sơ đồ BER
Trang 30 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang RAMAN
Trang 31 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang RAMAN
Tín hiệu điện vào sau khi đã qua bộ phát xung NRZ
Trang 32 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang RAMAN
Tín hiệu điện thu được sau khi đã tách sóng và lọc nhiễu
Trang 33 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang RAMAN
Sơ đồ BER của hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang RAMAN
Trang 34KẾT LUẬN
NHẬN XÉT CHUNG
HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Trang 35KẾT THÚC
CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ CÙNG CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE