Bài số 4: Kỹ thuật thông tin quangBài giảng cho ĐH PTIT ThS.. Nguyễn Thị Thu Hằng Bộ môn Mạng viễn thông ĐT: 84-04-33519387 http://ptit.edu.vn ptitthuhang@yahoo.com http://360.yahoo.com/
Trang 1Bài số 4: Kỹ thuật thông tin quang
Bài giảng cho ĐH PTIT
ThS Nguyễn Thị Thu Hằng
Bộ môn Mạng viễn thông ĐT: 84-(04)-33519387
http://ptit.edu.vn ptitthuhang@yahoo.com http://360.yahoo.com/bomonmangvt1
Häc viÖn c«ng nghÖ B u chÝnh viÔn th«ng
KHOA VIỄN THÔNG I
Nhắc lại kiến thức bài trước
thuật đa truy nhập trong thông tin
N ộ i dung chương 1:
Cơ sở kỹ thuật truyền dẫn
1.4 Thông tin quang
1.4 THÔNG TIN QUANG
Ứng dụng
Triển khai trong các mạng đường dài (liên tỉnh, quốc tế) của PSTN, GSM, Internet, NGN
Triển khai trong các mạng nội hạt
Triển khai trong phần truy nhập (FTTx)
Các loại cáp sợi quang
Ưu nhược điểm
Cấu tạo, tính chất và các thông số sợi quang
Hệ thống thông tin quang
Hệ thống và ưu điểm
Máy phát và máy thu tín hiệu quang
Trang 2Ứng dụng cáp quang
THÔNG TIN QUANG
Th«ng tin ®iÖn qua ®−êng d©y kim lo¹i
Th«ng tin quang qua sîi quang
Dây kim loại
(Âm thanh)
(Tín hiệu điện)
(Tín hiệu điện) (Âm thanh)
(Âm thanh Æ Tín hiệu điện) (Tín hiệu điện Æ Âm thanh )
Tín hiệu điện
Æ Tín hiệu quang
Tín hiệu quang
Æ Tín hiệu điện Dây kim loại
Sợi quang
THÔNG TIN QUANG
tin qua sợi quang
========Î sợi quang========Î
ánh sáng Æ tín hiệu điện Æ thông tin
1.4 Thông tin quang
Ưu nhược điểm của sợi quang
Đặc tính Ưu điểm Nhược điểm
Độ tổn thất thấp Dải thông lớn Giảm kích thước đường truyền dẫn Phi dẫn
Nguồn-cát
Đánh giá
1.4 Thông tin quang
Trang 3Ưu nhược điểm của sợi quang
1.4 Thụng tin quang
Ưu điểm của thông tin quang
• Ưu thế về trọng l−ợng và
độ rộng băng
• Ưu thế về suy hao và khoảng lặp
Khoảng lặp của hệ thống kim loại
Khoảng lặp của hệ thống quang
1.4 Thụng tin quang
bọc sơ cấp
Cấu tạo sợi quang
Cấu tạo sợi quang
1.4 Thụng tin quang
Sợi quang đơn mốt (Singlemode Optical Fiber)
Cấu trúc cơ sở của sợi quang
Lõi (n 1 )
Vỏ (n 2 )
(n 2 )
n 2
n 2
n 1
Phân bố chiết suất
Sợi quang
Sợi quang
1.4 Thụng tin quang
Trang 4Truyền ánh sáng qua sợi quang
Sợi quang
Sợi quang
Luật Snell (khỳc xạ ỏnh sỏng)
Hiện tượng khỳc xạ toàn phần
Các loại sợi quang cơ bản và ảnh hưởng của tán sắc tới từng loại.
Sợi quang
Sợi quang
Các loại sợi quang cơ bản và ảnh hưởng của tán sắc tới từng
loại.
(a) Sợi đa mốt chiết suất bậc
(b) Sợi đa mốt chiết suất gradient
(c) Sợi đơn mốt
Sợi quang
Sợi quang
1.4 Thụng tin quang
Suy hao của sợi quang và các cửa sổ truyền dẫn
1000
Bước sóng (nm)
0.01 0.1 1.0
10
Hấp thụ hồng ngoại
1800
Tán xạ Rayleigh
Hấp thụ UV
Suy hao tổng cộng
Cửa sổ thứ nhất
850 nm a=1.2 dB/Km
Cửa số thứ hai
1300 nm a=0.4 dB/Km
Cửa sổ thứ ba
1550 nm a=0.2 dB/Km
Sợi quang
Sợi quang
1.4 Thụng tin quang
Trang 5Đơn kờnh và đa kờnh
(bandwidth) lớn nờn thớch hợp với những
hệ thống đa kờnh
1.4 Thụng tin quang
Sơ đồ đơn giản hệ thống quang
1.4 Thụng tin quang
DE-MUX
Trạm đầu cuối Trạm lặp Trạm đầu cuối
Telephone
Fax
Data
TV
Telephone
Fax
Data
TV
1.4 Thụng tin quang
Các thành phần của hệ thống thông tin quang
(a)Bộ phát quang
Nguồn quang
Nguồn quang
Bộ điều chế
Bộ điều
Đầu ra quang
Đầu vào
điện
Mạch điều khiển
Mạch điều khiển
Sơ đồ khối của bộ phát quang
1.4 Thụng tin quang
Trang 6(b) Bộ thu quang
Bộ giải
điều chế
Bộ giải
điều chế
Đầu dò quang
Đầu dò
Đầu vào quang
Đầu ra
Sơ đồ khối của bộ thu quang
Các thành phần của hệ thống
thông tin quang
Sơ đồ khối bộ thu quang điển hỡnh trong hệ thống truyền dẫn số
Tỏch súng quang
Khuếch đại điều chỉnh
Bộ quyết định
Bộ giải mó
Bộ tỏch đồng hồ
Bộ cõn bằng lọc Bộ
Tớn hiệu vào
Dữ liệu ra
clock
Hệ thống SDH – PTIT (FLX)
Hệ thống PDH – PTIT
Tham khảo
1 G Keiser, Optical Fiber Communications, 2001.
2 Govind P.Agrawal, Fiber-Optic Communications Systems,John Wiley & Sons, Inc, 2002.
3 M Ming & K.Liu, Principles and Applications of Optical Communications, 2001.
4 D K Mynbaev & L L Scheiner, Fiber- Optic Communications Technology, Prentice Hall, 2001.
5 Vũ Văn San, Hệ thống thụng tin quang, NXB Bưu điện, 2004
6 Hoàng Ứng Huyền, Kỹ thuật thụng tin quang, NXB Bưu điện
7 Trần Hồng Quõn, Hệ thống thụng tin sợi quang, NXB KHKT,1993
8 Tài liệu bài giảng ĐHTX “Kỹ thuật thụng tin quang”, PTIT.