Ghep kenh quang theo W

B
ộ

m
ô
n

t
r
u
y
ề
n

d
ẫ
n

Bài giảng: GHéP KÊNH QUANG
I. Ghép kênh quang
1. Khái niệm
Các phương pháp
ghép kênh
P.PGhép kênh trong miền tín hiệu
điện
P.PGhép kênh trong miền tín hiệu
quang
P.P.G.K
theo f
P.P.G.K
đơn giản

P.P.G.K
theo T.G
P.P.G.K
theo B.S
P.P.G.K rẽ
hướng
P.P.G.K
theo T.G
B
ộ

m
ô
n

t
r
u
y
ề
n

d
ẫ
n

Bài giảng: GHéP KÊNH QUANG
I. Khái quát chung
1. Khái niệm:
Ghép kênh quang là ghép nhiều kênh quang trên

cùng m t s i quang để t n d ng t i a kh n ng
truy n d n c a m i s i quang. Khi đó m i kênh quang
l m vi c trên một bư c s óng khác nhau ho c th i
gian khác nhau, không nh huư ng l n nhau.
2. Phân lo i:
Tư ng tự như trong mi n tín hi u i n có các phư
ơng pháp ghép kênh quang cơ bản là:
- Ghép kênh rẽ hướng (DDM - Direct Division
Multiplexing)
- Ghép kênh theo bước sóng (WDM - Wavelength
Division Multiplexing).
- Ghép kênh theo thời gian (oTDM).
B
é

m
«
n

t
r
u
y
Ò
n

d
É
n

Bµi gi¶ng: GHÐP K£NH QUANG
b. GhÐp kªnh theo b­íc sãng:
LD PD
PD LD
λ
1
λ
2
WDM WDM
λ
2
λ
1
I. GhÐp kªnh quang
2. Ph©n lo¹i
a. GhÐp kªnh rÏ h­íng
P1 P2
T2
1
T1
1 2 2
B
é

m
«
n

t
r

u
y
Ò
n

d
É
n

Bµi gi¶ng: GHÐP K£NH QUANG
I. GhÐp kªnh quang
2. Ph©n lo¹i:
c. GhÐp kªnh theo thêi gian
LD LD
PD PD
λ
1
λ
2
λ
2
λ
1
B
é

m
«
n

t
r
u
y
Ò
n

d
É
n

Bµi gi¶ng: GHÐP K£NH QUANG
II GhÐp-t¸ch kªnh quang theo b­íc sãng-
WDM
1.Kh¸i ni m:ệ
GhÐp kªnh theo b c sãng (Wavelength ướ
Devision Multiplexing - WDM) l ghÐp c¸c kªnh tÝn à
hiÖu quang cã b c sãng kh¸c nhau ng th i ướ đồ ờ
truy n d n trªn m t s i quang. M i kªnh tÝn hi u ề ẫ ộ ợ ỗ ệ
quang ­ c truy n d n m t b c sãng trong d i đ ợ ề ẫ ở ộ ướ ả
b c sãng c«ng t¸c c a s i quang.ướ ủ ợ
LD PD
PD LD
λ
1
λ
2
WDM WDM
λ
2

λ
1
B
é

m
«
n

t
r
u
y
Ò
n

d
É
n

Bµi gi¶ng: GHÐP K£NH QUANG
2. HÖ thèng ghÐp kªnh theo - WDM
a. S¬ ®å hÖ thèng ghÐp kªnh theo - WDM
Tx1
Tx2
Tx3
Tx4
MUX
WDM
DEMUX

WDM
Rx1
Rx2
Rx3
Rx4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
λ1
λ2
λ3
λ4
λ1, λ2, λ3, λ4
λ1
λ2
λ3
λ4
M¸y ph¸t
M¸y thu
B
é

m
«
n

t
r
u
y
Ò
n

d
É
n

Bµi gi¶ng: GHÐP K£NH QUANG
Tx1
Tx2
Tx3
Tx4
MUX
WDM
DEMUX
WDM
Rx1
Rx2
Rx3
Rx4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
Kªnh 1

Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
λ1
λ2
λ3
λ4
λ1, λ2, λ3, λ4
λ1
λ2
λ3
λ4
M¸y ph¸t
M¸y thu
Tx1
Tx2
Tx3
Tx4
MUX
WDM
DEMUX
WDM
Rx1
Rx2
Rx3
Rx4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4

Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
λ1
λ2
λ3
λ4
λ1, λ2, λ3, λ4
λ1
λ2
λ3
λ4
M¸y ph¸t
M¸y thu
B
é

m
«
n

t
r
u
y
Ò
n

d

É
n

Bµi gi¶ng: GHÐP K£NH QUANG
Tx1
Tx2
Tx3
Tx4
MUX
WDM
DEMUX
WDM
Rx1
Rx2
Rx3
Rx4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
λ1
λ2
λ3
λ4
λ1, λ2, λ3, λ4
λ1

λ2
λ3
λ4
M¸y ph¸t
M¸y thu
Tx1
Tx2
Tx3
Tx4
MUX
WDM
DEMUX
WDM
Rx1
Rx2
Rx3
Rx4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
Kªnh 1
Kªnh 2
Kªnh 3
Kªnh 4
λ5
λ6
λ7
λ8
λ5, λ6, λ7, λ8

λ5
λ6
λ7
λ8
M¸y ph¸t
M¸y thu
2. HÖ thèng ghÐp kªnh theo - WDM
b. Nhi m v c¸c kh iệ ụ ố
B
ộ

m
ô
n

t
r
u
y
ề
n

d
ẫ
n

Bài giảng: GHéP KÊNH QUANG

ITU chuẩn hoá (ITU G.959) bộ 16 bước sóng bắt
đầu từ tần số 192.1 THz, rộng 200GHz mỗi bên cho

giao diện đa kênh giữa các thiết bị WDM.
50
GHz
50
GHz
192.1 THz
(1552.52mm)
2. Hệ thống ghép kênh theo - WDM
c. Lưới bước sóng theo ITU
B
ộ

m
ô
n

t
r
u
y
ề
n

d
ẫ
n

Bài giảng: GHéP KÊNH QUANG
Yêu cầu của hệ thống DWDM:
- Khoảng cách kênh càng nhỏ càng tốt (chuẩn hiện nay

50GHz/100GHz, khoảng cách bước sóng 0,4nm/0,8nm)
- Laser phải có phổ hẹp, bước sóng phù hợp, công suất ổn định.
- Sợi quang phải có tán sắc nhỏ, hiệu ứng phi tuyến nhỏ.
Wavelength in nm
1550
15541551
1552
1553
1553
0.8 nm
2. Hệ thống ghép kênh theo - WDM
c. Lưới bước sóng theo ITU
B
ộ

m
ô
n

t
r
u
y
ề
n

d
ẫ
n

Bài giảng: GHéP KÊNH QUANG
3. Một số linh kiện ghép tách quang theo bước sóng
Thiết bị ghép/tách bước sóng có nhiều dạng và cấu
trúc khác nhau. Một số thiết bị có tính chất thuận -
nghịch, nghĩa là thiết bị đó cung cấp cả 2 chức năng
ghép/tách, tách/ghép với vị trí cổng vào và cổng ra
đảo nhau.
Một số thiết bị điển hình:
- Bộ ghép tách tín hiệu (Coupler)
- Thiết bị tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng
- Thiết bị ghép/tách bước sóng dùng cách tử
- Thiết bị ghép/tách bước sóng dùng lăng kính
B
ộ

m
ô
n

t
r
u
y
ề
n

d
ẫ
n

Bài giảng: GHéP KÊNH QUANG
3. Một số linh kiện ghép tách quang theo bước sóng
a. Bộ ghép/tách tín hiệu bằng Coupler
* Khái niệm:
Coupler là thiết bị quang dùng để ghép/tách các tín hiệu
truyền đến/từ các sợi quang khác nhau mà không lựa chọn bước
sóng.
Coupler được chế tạo bằng cách đặt 2 sợi quang cạnh
nhau, sau đó vừa nung chảy để chúng kết hợp với nhau vừa kéo
dãn ra để tạo thành một vùng ghép
B
é

m
«
n

t
r
u
y
Ò
n

d
É
n

Bµi gi¶ng: GHÐP K£NH QUANG
3. Mét sè linh kiÖn ghÐp t¸ch quang theo b­íc sãng

a. Bé ghÐp/t¸ch tÝn hiÖu b»ng Coupler
* Nguyªn lý:
- Tín hi u t 2 đ u k t h p trong vùng ghép, m i đ u ra có tín ệ ừ ầ ế ợ ỗ ầ
hi u c a các tín hi u vào.ệ ủ ệ
- M t đ u vào có tín hi u thì s đ c chia 2 đ u ra v i góc ộ ầ ệ ẽ ượ ở ầ ớ
l ch pha nhau 90ệ
0
.
- Có th phân ph i công su t theo t l , ph bi n nh t là t l 1/2 ể ố ấ ỉ ệ ổ ế ấ ỉ ệ
g i là coupler 3dB. ọ
- Trong h th ng WDM coupler dùng làm b ghép kênh ho c ệ ố ộ ặ
chia công su t t i các đi m.ấ ạ ể
B
ộ

m
ô
n

t
r
u
y
ề
n

d
ẫ
n

Bài giảng: GHéP KÊNH QUANG
3. Một số linh kiện ghép tách quang theo bước
sóng
b. Bộ ghép/tách kênh dùng b l c m ng m ng
*Khái niệm:
- Là một của giao thao kế Fabry -Perot
- Hoạt động dựa vào hiện tượng giao thoa ánh
sáng xảy ra do phản xạ nhiều lần trong khoang cộng hư
ởng.
- Bộ lọc dải thông chỉ cho một bước sóng nhất
định đi qua và phản xạ tất cả các bước sóng còn lại.