thuyết trình bảo vệ đồ án khuếch đại raman trong hệ thống thông tin quang

Học viện Công Nghệ Bưu Chính
Viễn Thông
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
Khuếch đại Raman trong hệ thống
thông tin quang
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Thu Nga
Sinh viên thực hiện: Vương Thành Nam
Lớp: D2004VT1
Hà Nội 12-2008
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
1. Giới thiệu về khuếch đại quang
2. Bộ khuếch đại Raman
3. Ứng dụng của khuếch đại Raman
4. Kết luận
1. Giới thiệu về khuếch đại
quang

Nguyên lý khuếch đại quang

Các tham số khuếch đại quang

Ứng dụng của khuếch đại quang
Nguyên lý khuếch đại quang

Dựa trên hiện
tượng phát xạ kích
thích và không có
có cộng hưởng
trong khuếch đại
Các tham số khuếch đại quang


Độ khuếch đại:

Băng thông độ lợi:

Hệ số nhiễu:
2
1
2 T
v
g
g
ππ
ω
=
∆
=∆
in
out
P
P
G =
out
in
SNR
SNR
NF =
Ứng dụng khuếch đại quang
2. Bộ khuếch đại Raman


Tán xạ Raman

Nguyên lý bộ khuếch đại Raman

Bơm và phương trình tín hiệu

Nguồn nhiễu trong bộ khuếch đại
Raman

Phân loại
Tán xạ Raman

Tán xạ Stoke:

Tán xạ phản Stoke:
Ω−≈
12
ωω
Ω+≈
12
ωω
Nguyên lý bộ khuếch đại Raman
f bơm = (E3 – E1)/h
f khuếch đại = (E2 – E1)/h
Bơm và phương trình tín hiệu

Tồn tại qua một băng tần
rộng (lên đến 40THz)

Phụ thuộc phân cực:

Gần như triệt tiêu khi bơm
và tín hiện phân cực vuông
góc

Phổ độ khuếch đại:
Bơm và phương trình tín hiệu

Khuếch đại Raman đơn bơm

Công suất bơm:

Với bơm thuận:

Với bơm nghịch:

Công suất tín hiệu khuếch đại:

Độ khuếch đại tín hiệu:
)exp()(
0
zPzP
pp
α
−=
)](exp[)(
0
zLPzP
pp
−−=
α

)0()()exp()0()(
0 sseffRss
PLGLLPgPLP ≡−=
α






−==
∫
z
spR
s
s
zdzzPg
P
zP
zG
0
)(exp
)0(
)(
)(
α
Bơm và phương trình tín hiệu

Sử dụng nhiều laser
bơm tại các bước sóng

khác nhau

Phổ độ khuếch đại rộng
và tương đối bằng
phẳng


Khuếch đại Raman đa
bơm:
Nguồn nhiễu trong bộ khuếch đại Raman

Nhiễu tán xạ Rayleigh kép DRS:

Nhiễu do thời gian sống của electron tại trạng thái kích thích
ngắn

Nhiễu phát xạ tự phát ASE

Nhiễu do bước sóng ánh sáng bơm và ánh sáng tín hiệu gần
nhau

Tương đương với 2 hiện tượng tán xạ đơn: Một tán
xạ phản xạ và một tán xạ tới

Khuếch đại tự phát (ASE) truyền trong hướng nghịch
sẽ được phản xạ lại trong hướng thuận nhờ DRS
Phân loại

Khuếch đại Raman phân bố
3. Ứng dụng bộ khuếch đại Raman


Ứng dụng trong hệ thống WDM

Ứng dụng vào thiết bị khuếch đại quang OPTera Long Haul
1600
Ứng dụng trong hệ thống WDM

Khuếch đại Raman là nền tảng cho khuếch đại công
suất tại cự ly dài và cực dài hoạt động tại các băng
tần rộng.
Khuếch đại quang trong hệ thống DWDM đa băng
Ứng dụng vào thiết bị khuếch đại quang
OPTera Long Haul 1600

Các bộ khuếch đại
Raman Dra – A và
Dra – B.

Để tăng được cự ly
truyền dẫn ở phía
thu người ta lắp
thêm các bộ khuếch
đại Raman. Đó là
các card DRA.
Sơ đồ khối card khuếch đại Raman
4. Kết luận

Giới thiệu chung về khuếch đại quang

Bộ khuếch đại Raman


Ứng dụng của bộ khuếch đại Raman
Em xin chân thành
cảm ơn!