Báo cáo thí nghiệm môn thông tin quang

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: Osci

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

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