Tài liệu Week 3 - cong nghe thong tin quang

MOÂN HOÏC: COÂNG NGHEÄ VIEÃN THOÂNG PHAÀN 1: CAÙC HEÄ THOÁNG TRUYEÀN DAÃN VIEÃN THOÂNG ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 1 11-Oct-11 NOÄI DUNG ƒ Heä thoáng truyeàn daãn vi ba soá ƒ Heä thoáng thoâng tin veä tinh ƒ Heä thoáng thoâng tin sôïi quang ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 2 11-Oct-11 GIỚI THIỆU ƒ Heä thoáng thoâng tin sôïi quang laø moät heä thoáng thoâng tin söû duïng aùnh saùng ôû böôùc soùng raát ngaén ñeå truyeàn thoâng tin. ƒ Nguyeân taéc thoâng tin trong heä thoáng naøy laø: ƒ coù aùnh saùng -> bit 1 ƒ Khoâng coù aùnh saùng -> bit 0 ƒ Moâi tröôøng truyeàn daãn laø sôïi thuûy tinh, ñöôïc goïi laø sôïi quang (ví duï: hôïp chaátï Si02). ƒ Sôïi quang coù theå truyeàn daãn aùnh saùng vôùi toác ñoä bit raát cao (caùc luoàng PDH, SDH) vaø tyû teä loãi bit raát thaáp. ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 3 11-Oct-11 GIỚI THIỆU (tt) ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 4 11-Oct-11 GIỚI THIỆU (tt) ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 5 11-Oct-11 GIỚI THIỆU (tt) ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 6 11-Oct-11 CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA MOÄT TUYEÁN TRUYEÀN DAÃN SÔÏI QUANG Tín hieäu quang Tín hieäu ñieän Maïch kích thích Nguoàn quang Linh kieän thu quang Sôïi quang THIEÁT BÒ PHAÙT ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu KÑ Phuïc hoài tín hieäu Tín hieäu ñieän THIEÁT BÒ THU 7 11-Oct-11 CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA MOÄT TUYEÁN TRUYEÀN DAÃN SÔÏI QUANG ƒ Nguoàn quang (Light Source): − Bieán ñoåi tín hieäu ñieän sang tín hieäu quang − LED (Light Emitting Diode) − LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ƒ Maïch kích thích: − Maïch ñieän töû − Ñieàu khieån quaù trình bieán ñoåi quang ñieän ƒ Sôïi quang (Optical fiber): moâi tröôøng daãn tín hieäu quang ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 8 11-Oct-11 CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA MOÄT TUYEÁN TRUYEÀN DAÃN SÔÏI QUANG ƒ Linh kieän thu quang (photodiode): − Bieán ñoåi tín hieäu quang thaønh tín hieäu ñieän − PIN − Diode thaùc luõ APD (Avalanche Photodiode) ƒ Khueách ñaïi: khueách ñaïi tín hieäu ñieän ñeå buø laïi nhöõng suy hao do ñöôøng truyeàn ƒ Phuïc hoài tín hieäu: nhaän bieát caùc giaù trò 0,1 cuûa chuoãi bít tín hieäu ñeå phuïc hoài laïi nhö tín hieäu ban ñaàu ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 9 11-Oct-11 CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA MOÄT TUYEÁN TRUYEÀN DAÃN SÔÏI QUANG ƒ Neáu cöï ly truyeàn daãn daøi thì giöõa hai traïm ñaàu cuoái caàn coù theâm moät hoaëc vaøi traïm laëp (repeater hay regenerator) Æ Khueách ñaïi quang-ñieän (hình veõ) Æ Khueách ñaïi quang-quang: EDFA Tín hieäu quang Tín hieäu quang Linh kieän thu quang Phuïc hoài tín hieäu KÑ ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 10 Nguoàn quang 11-Oct-11 CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA MOÄT TUYEÁN TRUYEÀN DAÃN SÔÏI QUANG ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 11 11-Oct-11 ÖÙNG DUÏNG CUÛA THOÂNG TIN QUANG ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ Maïng ñöôøng truïc quoác gia Ñöôøng trung keá Ñöôøng caùp thaû bieån lieân quoác gia Ñöôøng truyeàn soá lieäu Maïng truyeàn hình ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 12 11-Oct-11 MAÏNG TRUYEÀN DAÃN QUANG SDH TAÏI VIEÄT NAM ƒ Maïng truyeàn daãn lieân tænh: − Maïng quoác gia (backbone): + Daøi 4000 km noái giöõa Haø Noäi vaø TP.HCM + Chia laøm 4 voøng Ring: o o o o Voøng 1: Haø noäi-Haø Tónh Voøng 2: Haø Tónh-Ñaø Naüng Voøng 3: Ñaø Naüng-Qui Nhôn Voøng 4: Qui Nhôn-TP.HCM daøi 844km daøi 843km daøi 817km daøi 1424km + STM-16/2F-BSHR (hieän nay ñaõ trieån khai maïng DWDM 20Gb/s) + Hai heä thoáng truyeàn daãn: caùp quang choân tröïc tieáp doïc theo quoác loä 1 (8 sôïi) vaø ñöôøng daây ñieän 500kV (10 sôïi) ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 13 11-Oct-11 MAÏNG TRUYEÀN DAÃN QUANG SDH TAÏI VIEÄT NAM ƒ Maïng truyeàn daãn lieân tænh (tt): − Caùc ñöôøng truyeàn daãn quang lieân tænh khaùc: + Haø Noäi-Haûi Phoøng, Haø Noäi-HoaøBình, TP.HCM-Vuõng Taøu, … + 4F-BSHR (Flat Ring) − Maïng quang DWDM seõ ñöôïc trieån khai trong töông lai ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 14 11-Oct-11 MAÏNG TRUYEÀN DAÃN QUANG SDH TAÏI VIEÄT NAM ƒ Maïng truyeàn daãn noäi tænh ƒ Caùc tuyeán caùp quang quoác teá: − TVH (Thaùi Lan, Vieät Nam, Hoàng Coâng) − SEA-MEA-WE 3 (South East Asia–Middle East Asia–West Europe) ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 15 11-Oct-11 ÖU ÑIEÅM CUÛA THOÂNG TIN QUANG ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ Suy hao thaáp Daûi thoâng roäng Troïng löôïng nheï, kích thöôùc nhoû Hoaøn toaøn caùch ñieän Khoâng bò can nhieãu cuûa tröôøng ñieän töø Xuyeân aâm giöõa caùc sôïi quang khoâng ñaùng keå Tính baûo maät cao Vaät lieäu cheá taïo coù nhieàu trong töï nhieân ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 16 11-Oct-11 NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA THOÂNG TIN QUANG ƒ Vaán ñeà bieán ñoåi quang ñieän ƒ Haøn noái, ño thöû sôïi quang ñoøi hoûi thieát bò chuyeân duïng ñaét tieàn ƒ An toaøn lao ñoäng ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 17 11-Oct-11 Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 18 11-Oct-11 CÔ SÔÛ QUANG HOÏC ƒ Aùnh saùng coù hai tính chaát: − Tính chaát soùng: aùnh saùng laø soùng ñieän töø − Tính chaát haït: aùnh saùng bao goàm nhieàu haït photon coù naêng löôïng E 1, 24 E = hf = λ ( μm) λf =c Trong ñoù, f: taàn soá (Hz) λ: böôùc soùng (m) E: naêng löôïng photon (eV) c: vaän toác aùnh saùng trong chaân khoâng, c = 3.1 08 m/s h: haèng soá Planck, h= 6,625.10-34 (J.s) ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 19 11-Oct-11 CÔ SÔÛ QUANG HOÏC (tt) ƒ Phoå soùng ñieän töø Vuøng hoàng ngoaïi DC VLF LF VHF MF Vuøng cöïc tím ... Tia X f (Hz) Tia Γ VHF+SHF + EHF 1300 nm 1,6 μm 1,5 μm 1,4 μm 1,3 μm 1,2 μm 1,1 μm 1,0 μm 0,9 μm 0,8 μm 0,7 μm 0,6 μm 0,5 μm 0,4 μm 850 n m 1550 nm AÙnh saùng duøng trong thoâng tin quang Vuøng aùnh saùng khaû kieán ThS.Voõ Tröôøng Sôn-ThS.Ngoâ Haùn Chieâu 20 11-Oct-11