Báo cáo thí nghiệm môn thông tin quang

Báo cáo thí nghiệm môn thông tin quang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Họ và tên SV: Hoàng Thị Mai Anh MSSV: 20150053

Lớp: Điện tử 01-K60

Mã lớp TN: 682562

Mục Lục

BÀI 1: MÁY PHÁT – LASER ĐIỀU CHẾ NGOÀI 12

BÀI 2: HỆ THỐNG CON – MÔ PHỎNG CÓ PHÂN CẤP 16

BÀI 3: THAM SỐ QUÉT – BER x CÔNG SUẤT VÀO 19

BÀI 4: HỆ THÔNG QUANG – THIẾ KẾ WDM 22

Bài 5: BÙ TÁN SẮC – THIẾT KẾ KHUÊCH ĐẠI BĂNG THÔNG RỘNG RAMAN SỬ DỤNG HỆ THỐNG CON VÀ TẬP LỆNH 29

BÀI 1: MÁY PHÁT – LASER ĐIỀU CHẾ NGOÀI Yêu cầu:

- Vẽ mạch với các số liệu cho sẵn

- Thay đổi công suất Lazer ở chế độ sweep chạy từ 0 dBm đến -10 dBm với 10

bước nhảy và chạy kết quả (lấy 2 kết quả công suất lazer là 0 và -10dBm) Quan

sát đồ thị của các máy phân tích Nhận xét

Kết quả:

Mạch được mô phỏng như hình vẽ

Hình 1.1: Mô hình ghép nối thiết bị mô phỏng

Với công suất lazer là 0 dBm, tại bộ Mach- Zehnder Modulator:

• Phổ của tín hiệu quang là:

Hình 1.2: Máy phân tích quang phổ (OSA)_0dB

• Tín hiệu quang trong miền thời gian:

Hình 1.3: Oscilloscope Visualizer_0dB

Với công suất lazer là -10 dBm, tại bộ Mach- Zehnder Modulator:

• Phổ của tín hiệu quang là:

Hình 1.4: Máy phân tích quang phổ (OSA)_-10dB

• Tín hiệu quang trong miền thời gian:

Hình 1.5: Oscilloscope Visualizer_-10dB

Nhận xét kết quả:

• Trong trường hợp công suất phát lazer là 0 dBm, mức công suất phát đầu ra bộMach- Zehnder Modulator đạt 30 dBm tại bước sóng 1.55µm

• Trong trường hợp công suất phát lazer là -10 dBm thì mức công suất phát tại đầu

ra bộ Mach- Zehnder Modulator đạt 22 dBm tại bước sóng 1.55µm

BÀI 2: HỆ THỐNG CON – MÔ PHỎNG CÓ PHÂN CẤP

Câu 1

Tạo hệ thống con, chạy mô phỏng so sánh kết quả với bài 1

Hình 2.1: Mô hình ghép nối mạch mô phỏng

Hình 2.2: Phần Subsystem -> External Modulated Transmitter

7

• Phổ của tín hiệu quang là:

Hình 2.4: Oscilloscope Visualizer

Chiều dài chuỗi 128 bit

Số mẫu trong 1 bit: 64

Hình 2.5: Hệ thống thông tin quang đơn kênh

Thực hành mô phỏng:

Hình 3.1: Mô hình hệ thống

Hình 3.2: Đồ hình phân tích BER

Công suất lazer BER

Với xung RZ thì giá trị của BER là:

BÀI 4: HỆ THÔNG QUANG – THIẾ KẾ WDM Câu 1:

Vẽ hệ thống theo số liệu, hoàn thiện sơ đồ hệ thống WDM 8 kênh Quan sát và nhận xét các kết quả đạt được trên máy đo

Hình 4.1: Hệ thống WDMKết quả thu được trên các máy đo:

Hình 4.2: Máy phân tích quang phổ

Hình 4.3: Kết quả trên máy WDM Analyzer

Hình 4.4: Đồ hình phân tích BERCác kết quả từ đồ hình trong khung phân tích: Giá trị Q-Factor lớn nhất, giátrị BER thấp nhất, độ mở lớn nhất của mắt, ngưỡng tức thời tại Max Q-Factor/MinBER Tương ứng với các chỉ số trong bảng Analysis:

Với số vòng lặp là 3 ta có đồ thị mắt của đầu ra thứ 4 có các đường đan vào nhau, đồng thời tỉ số BER =1, tức là 100% số bit truyền đi bị lỗi.

Nhận xét: nếu số vòng lặp càng lớn, tức là chiều dài sợi quang càng lớn thì suy hao trên đường truyền sẽ tăng mạnh, tỉ số BER lớn dần

Bài 5: BÙ TÁN SẮC – THIẾT KẾ KHUÊCH ĐẠI BĂNG THÔNG RỘNG RAMAN SỬ DỤNG HỆ THỐNG CON VÀ TẬP LỆNH Câu 1:

Tán sắc là gì? Tại sao phải bù tán sắc trên hệ thống Các phương pháp bù ?

Trả lời :

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng phân tách một chùm ánh sáng phực tạp thành các chùm sáng đơn sắc

Sự cần thiết của bù tán sắc :

 Tán sắc có tác động lớn đến chât lượng hệ thống thông tin quang

 Phục hồi được tín hiệu đầu vào

Đầu vào

Hình 5.2: Đầu vào tín hiệu

Đầu ra

Hình 5.3: Đầu ra tín hiệu

Nhận xét : Biên độ tín hiệu đầu ra có sự biến thiên không đồng đều so với trước, độ

rộng xung tăng

Câu 3 :

Mô phỏng bộ khuếch đại băng thông rộng Raman, tại sao phải sử dụng bộ khuếch đại băng thông rộng Raman ?

Hình 5.4: Mô phỏng bộ khuếch đại băng thông rộng Raman

Sử dụng bộ khuếch đại băng thông rộng Raman để

 Cải thiện hệ số nhiễu

 Cải thiện hệ số phẳng