Tài liệu B04 thong tin quang kttd ktvt 2009 ptitbmm

Kĩ thuật viễn thông KHOA VIỄ VIỄN THÔNG I BMMVT-KVT1-PTIT Häc viÖ viÖn c«ng nghÖ nghÖ B−u chÝnh viÔn th« th«ng Bài số 4: Kỹ thuật thông tin quang Bài giảng cho ĐH PTIT „ „ „ „ 1.1 Kỹ thuật mã hoá, điều chế và giải điều chế 1.2 Kỹ thuật ghép kênh 1.3 Thông tin vô tuyến „ Các phương pháp đa truy nhập vô tuyến „ Hệ thống truyền dẫn vi ba số „ Hệ thống thông tin di động „ Hệ thống thông tin vệ tinh 1.4 Thông tin quang „ BMMVT-KVT1-PTIT Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Khái niệm “Thông tin vô tuyến” Phân tích ưu nhược điểm của từng loại kỹ thuật đa truy nhập trong thông tin Phân tích đặc điểm môi trường vô tuyến 1.4 THÔNG TIN QUANG „ Kĩ thuật viễn thông Nội dung chương 1: Cơ sở kỹ thuật truyền dẫn „ „ 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 „ Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Kĩ thuật viễn thông BMMVT-KVT1-PTIT ThS. Nguyễn Thị Thu Hằng Bộ môn Mạng viễn thông ĐT: 84-(04)-33519387 http://ptit.edu.vn [email protected] http://360.yahoo.com/bomonmangvt1 Nhắc lại kiến thức bài trước 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 1 BMMVT-KVT1-PTIT BMMVT-KVT1-PTIT Ứng dụng cáp quang THÔNG TIN QUANG Th«ng tin ®iÖn qua ®−êng d©y kim lo¹i Kĩ thuật viễn thông Kĩ thuật viễn thông 1.4 Thông tin quang (Âm thanh) (Tín hiệu điện) (Âm (Tín hiệu điện) thanh) Th«ng tin quang qua sîi quang (Âm thanh Æ Tín hiệu điện) (Tín hiệu điện Æ Âm thanh ) Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 „ „ Thông tin quang là một hệ thống truyền tin qua sợi quang Thông tinÆ tín hiệu điệnÆ ánh sáng ========Î sợi quang========Î ánh sáng Æ tín hiệu điện Æ thông tin Dây kim loại Tín hiệu điện Tín hiệu quang Æ Tín hiệu quang Æ Tín hiệu điện Dây kim loại 1.4 Thông tin quang BMMVT-KVT1-PTIT THÔNG TIN QUANG Ưu nhược điểm của sợi quang Đặc tính Kĩ thuật viễn thông 1.4 Thông tin quang Ưu điểm Nhược điểm Độ tổn thất thấp Dải thông lớn Giảm kích thước đường truyền dẫn Phi dẫn Nguồn-cát Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Kĩ thuật viễn thông BMMVT-KVT1-PTIT Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Sợi quang Đánh giá 2 1.4 Thông tin quang BMMVT-KVT1-PTIT BMMVT-KVT1-PTIT 1.4 Thông tin quang Ưu nhược điểm của sợi quang ¦u ®iÓm cña th«ng tin quang Kho¶ng lÆp cña hÖ thèng kim lo¹i Kĩ thuật viễn thông Kĩ thuật viễn thông Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Kho¶ng lÆp cña hÖ thèng quang • ¦u thÕ vÒ träng l−îng vµ ®é réng b¨ng 1.4 Thông tin quang C ấu ttạo ạo ssợi ợi quang Cấu BMMVT-KVT1-PTIT BMMVT-KVT1-PTIT Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 • ¦u thÕ vÒ suy hao vµ kho¶ng lÆp 1.4 Thông tin quang SSợi ợi quang Kĩ thuật viễn thông n2 n1 Lõi Vỏ Lớp vỏ bọc sơ cấp Sợi quang đơn mốt (Singlemode Optical Fiber) Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Kĩ thuật viễn thông CÊu tróc c¬ së cña sîi quang Vá (n2) Lâi (n1) n2 (n2) Ph©n bè chiÕt suÊt 3 SSợi ợi quang TruyÒn ¸nh s¸ng qua sîi quang 1.4 Thông tin quang BMMVT-KVT1-PTIT BMMVT-KVT1-PTIT 1.4 Thông tin quang SSợi ợi quang C¸c lo¹i sîi quang c¬ b¶n vµ ¶nh h−ëng cña t¸n s¾c tíi tõng lo¹i. n1sin(θ1) = n2sin(θ2) Kĩ thuật viễn thông Kĩ thuật viễn thông Luật Snell (khúc xạ ánh sáng) Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 C¸c lo¹i sîi quang c¬ b¶n vµ ¶nh h−ëng cña t¸n s¾c tíi tõng lo¹i. Suy hao cña sîi quang vµ c¸c cöa sæ truyÒn dÉn (a) Sîi ®a mèt chiÕt suÊt bËc 10 (b) Sîi ®a mèt chiÕt suÊt gradient (c) Sîi ®¬n mèt 1.0 Suy hao tæng céng T¸n x¹ Rayleigh HÊp thô hång ngo¹i 0.1 0.01 Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 SSợi ợi quang Xung ®Çu ra Kĩ thuật viễn thông Kĩ thuật viễn thông Xung ®Çu vµo 1.4 Thông tin quang BMMVT-KVT1-PTIT 1.4 Thông tin quang SSợi ợi quang Suy hao(dB) BMMVT-KVT1-PTIT Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Hiện tượng khúc xạ toàn phần HÊp thô UV 800 1000 1200 1400 1600 B−íc sãng (nm) Cöa sè thø hai Cöa sæ thø ba Cöa sæ thø nhÊt 1300 nm 1550 nm 850 nm a=0.4 dB/Km a=0.2 dB/Km a=1.2 dB/Km 1800 4 „ Ưu điểm của sợi quang là có băng thông (bandwidth) lớn nên thích hợp với những hệ thống đa kênh. Sợi quang có thể truyền dẫn với tốc độ hàng Terabit/s (~1012bit/s) Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 „ „ Đơn kênh: 1 sợi (đơn mode) – 1 bước sóng Đa kênh: 1 sợi (đơn mode) - nhiều bước sóng BMMVT-KVT1-PTIT 1.4 Thông tin quang HỆ THỐ THỐNG THÔNG TIN QUANG BMMVT-KVT1-PTIT 1.4 Thông tin quang HỆ THỐ THỐNG THÔNG TIN QUANG Kĩ thuật viễn thông Kĩ thuật viễn thông „ Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Đơn kênh và đa kênh BMMVT-KVT1-PTIT BMMVT-KVT1-PTIT 1.4 Thông tin quang S¬ ®å ®¬n gi¶n hÖ thèng quang 1.4 Thông tin quang C¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng th«ng tin quang Fax Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Telephone Tr¹m ®Çu cuèi MUX E/O Tr¹m lÆp O/E E/O Tr¹m ®Çu cuèi DEO/E MUX Kĩ thuật viễn thông Telephone Fax Data Data TV TV Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Kĩ thuật viễn thông (a)Bé ph¸t quang M¹ch M¹ch ®iÒu ®iÒu khiÓn khiÓn Nguån Nguån quang quang §Çu vµo ®iÖn Bé Bé ®iÒu ®iÒu chÕ chÕ Bé Bé ghÐp ghÐp §Çu ra quang S¬ ®å khèi cña bé ph¸t quang 5 C¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng th«ng tin quang Kĩ thuật viễn thông M¹ch M¹ch ®iÒu ®iÒu khiÓn khiÓn §Çu §Çu dß dß quang quang Bé ách Bé ttách Tín hiệu vào S¬ ®å khèi cña bé thu quang Hệ thống PDH – PTIT Hệ thống SDH – PTIT (FLX) Kĩ thuật viễn thông Kĩ thuật viễn thông Khuếch đại điều chỉnh Bộ cân bằng Bộ lọc Bộ quyết định Bộ giải mã Dữ liệu ra §Çu vµo quang Bộ tách đồng hồ „ „ „ „ „ Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 clock Tham khảo „ Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Tách sóng quang Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Bé Bé gi¶i gi¶i ®iÒu ®iÒu chÕ chÕ Sơ đồ khối bộ thu quang điển hình trong hệ thống truyền dẫn số BMMVT-KVT1-PTIT BMMVT-KVT1-PTIT Nguyễn Thị Thu Hằng 2009 Kĩ thuật viễn thông (b) Bé thu quang §Çu ra ®iÖn 1.4 Thông tin quang BMMVT-KVT1-PTIT BMMVT-KVT1-PTIT 1.4 Thông tin quang „ „ 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 thông tin quang, NXB Bưu điện, 2004. 6. Hoàng Ứng Huyền, Kỹ thuật thông tin quang, NXB Bưu điện 7. Trần Hồng Quân, Hệ thống thông tin sợi quang, NXB KHKT,1993 8. Tài liệu bài giảng ĐHTX “Kỹ thuật thông tin quang”, PTIT. 6