hệ thống truyền dẫn và thiết kế hệ thống truyền dẫn soliton

Chuyên đề 6: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON
Đề tài: Hệ thống truyền dẫn và thiết kế hệ thống truyền
dẫn Soliton
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Giảng viên hướng dẫn : Th.s Trương Xuân Trung
Sinh viên thực hiện : Nhóm 12 -
L11CQVT09 -N
Nguyễn Quỳnh Hậu
Lê Xuân Tứ
Đà Nẵng- 4/2013
BÁO CÁO
CHUYÊN ĐỀ THÔNG TIN QUANG
HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
TRUYỀN DẪN SOLITON

NỘI DUNG TRÌNH BÀY:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ SOLITON.

HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON.

HIẾT KẾ HỆ THỐNG SOLITON.

KẾT LUẬN.

TỔNG QUAN VỀ SOLITON

Khái niệm Soliton:
Soliton là thuật ngữ biễu diễn các xung lan truyền qua khoảng
cách dài mà không thay đổi hình dạng xung do nó đưa ra khả

năng đặc biệt để truyền các xung không nhạy cảm với tán sắc.

Soliton sợi
Sự tồn tại của soliton sợi là kết quả của sự cân bằng giữa
tán sắc vận tốc nhóm GVD và tự điều chế pha SPM.
Cả hai đều hạn chế hiệu năng truyền thông quang sợi khi
hoạt động độc lập trên xung quang đang lan truyền bên trong sợi
ngoại trừ khi xung bị dịch ban đầu theo đúng hướng.

Phân loại Soliton: - Soliton cơ bản và soliton bậc cao
- Tiến trình Soliton
- Soliton tối (Dark soliton)

HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON

Mô hình hệ thống chung:
- Máy phát quang là một diode laser điều chế các xung quang
trực tiếp.
- Kênh truyền dẫn là các đoạn sợi quang đơn mode.
- Bộ thu quang bao gồm một photodiode.

Truyền thông tin với các soliton: người ta sử dụng mã RZ để
mã hóa thông tin trong truyền dẫn soliton.
Dãy bit soliton mã RZ. Mỗi soliton chiếm một phần nhỏ của khe bit sao cho
các soliton lân cận được đặt xa nhau.

HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON

Tương tác Soliton: Tương tác soliton không chỉ phụ thuộc
vào khoảng cách 2q0 giữa các soliton lân cận mà còn phụ

thuộc vào pha và biên độ tương đối của 2 soliton.
Tiến trình một cặp soliton qua 90 lần chiều dài tán sắc có sự tương tác
soliton với khoảng cách bước ban đầu q-0=3.5 trong tất cả bốn trường hợp.

HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON

Sự lệch tần:
- Để lan truyền như một soliton cơ bản bên trong sơi quang,
xung đầu vào không chỉ có dạng “sech” mà còn phải không bị
“chirp”.
- Trong thực tế, các nguồn xung quang ngắn đều có sự lệch
tần (bị “chirp”) tác động lên chúng. Điều này làm dao động cân
bằng chính xác giữa GVD và SPM.

Máy phát soliton:
- Hệ thống truyền thông soliton quang yêu cầu một nguồn
quang có khả năng tạo các xung pico giây không chirp ở tốc độ
lặp cao.
- Nguồn phát có thể vận hành ở bước sóng gần 1,55 , tại đó
suy hao sợi là nhỏ nhất và các bộ khuyếch đại quang sợi EDFA
có thể hoạt động một cách hiệu quả để bù suy hao sợi.

HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON

Ảnh hưởng của suy hao sợi:
- Các soliton sử dụng tính phi tuyến sợi để duy trì độ rộng
của chúng ngay cả khi có tán sắc sợi. Tuy nhiên thuộc tính này
chỉ đúng khi suy hao là không đáng kể.
- Khi suy hao lớn, công suất đỉnh giảm đáng kể và sẽ làm
suy yếu các hiệu ứng phi tuyến cần thiết để chống lại ảnh hưởng

của GVD, dẫn đến sự mở rộng xung soliton.

Khuếch đại Soliton:
Sơ đồ khuyếch đại tập trung:
(a) và khuyếch đại phân tán .
(b) để bù suy hao sợi trong hệ thống
truyền dẫn soliton.

HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON

Cơ chế Soliton trung bình:
Tiến trình soliton trong cơ chế soliton trung bình qua khoảng cách
10000km với L-A=50km, a=0,22dB/km và và a) L-D=200km, b)L-D=25km.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SOLITON

Tiến trình thực nghiệm:
Thí nghiệm thiết lập truyền dẫn soliton 2 bộ EDFA đặt sau bộ điều chế
LiNO-3 hoạt động như một bộ tăng thế công suất.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SOLITON

Tiến trình thực nghiệm:
Cấu hình vòng lặp tuần hoàn truyền dẫn qua 12000km ở tốc độ 2,5Gb/s.
- Trong thí nghiệm này, BL=30(Tb/s)km, bị giới hạn
chính bởi jitter timing cảm ứng bộ khuyếch đại.
- Các soliton quản lý tán sắc có thể tạo ra một số lợi ích
cho hệ thống truyền dẫn soliton, chẳng hạn như cải thiện tỉ số tín
hiệu trên nhiễu, giảm jitter timing.


THIẾT KẾ HỆ THỐNG SOLITON

Các Soliton hình thành từ sự cân bằng giữa GVD và SPM có
khả năng duy trì độ rộng xung qua khoảng cách lan truyền lớn.

Soliton cơ bản có xung đầu vào bị dịch pha trong quá trình lan
truyền trong sợi nhưng biên độ không đổi làm cho nó trở nên
lý tưởng với truyền thông quang.

Có khả năng ổn định chống lại sự nhiễu loạn.

Sử dụng các bộ khuếch đại quang sợi EDFA có nhiều ưu điểm
làm cho mạch đơn giản dễ lắp đặt.

Có khả năng kết hợp nhiều kênh có các bước sóng khác nhau
trong một sợi đơn mode để tăng dung lượng và tốc độ truyền
dẫn.

Vấn đề về jitter

Nhiều khó khăn trong vấn đề triển khai hệ thống soliton
trong thực tế.

KẾT LUẬN
XIN CẢM ƠN THẦY GIÁO VÀ CÁC
BẠN ĐÃ THEO DÕI BÀI BÁO CÁO !
THE END
QUỲNH HẬU – XUÂN TỨ