Đề tài bù tán sắc TRONG hệ THỐNG THÔNG TIN QUANG tốc độ CAO

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đề tài

BÙ TÁN SẮC TRONG HỆ
THỐNG THÔNG TIN QUANG TỐC ĐỘ CAO
Sinh viên : Quách Bá Lâm
Lớp : Đ2004VT1
GVHD
: Lê Thanh Thủy


NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Tổng quan về công nghệ WDM.
Một số tham số ảnh hưởng đến chất lượng hệ
thống WDM.
Các phương pháp bù tán sắc và ứng dụng bù tán
sắc trong hệ thống WDM.


TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WDM
Giới thiệu về WDM
Sự phát triển của công nghệ WDM
Các chức năng chính của hệ thống WDM
Cấu hình mạng WDM
 Cấu hình điểm – điểm
 Cấu hình vòng Ring

 Cấu hình Mesh


MỘT SỐ THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG
HỆ THỐNG WDM

Tán sắc


Tán sắc vật liệu



Tán sắc dẫn sóng



Tán sắc bậc cao



Tán sắc mode phân cực PMD

Các hiệu ứng phi tuyến


Hiệu ứng tự điều chế pha SPM



Hiệu ứng điều chế xuyên pha XPM



Hiệu ứng trộn bốn sóng FWM



Hiệu ứng tán xạ Raman SRS



Hiệu ứng tán xạ Brillouin SBS


CÁC PHƯƠNG PHÁP BÙ TÁN SẮC VÀ ỨNG DỤNG BÙ
TÁN SẮC TRONG HỆ THỐNG WDM

Mô hình bù trước
Kỹ thuật bù sau
Sợi bù tán sắc
Bộ lọc quang
Cách tử Bragg sợi
Kết hợp pha quang
Bù tán sắc ở các hệ thống sóng ánh sáng đường dài
Bù tán sắc ở các hệ thống dung lượng lớn


BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG CÁC MÔ HÌNH BÙ TRƯỚC
Kỹ thuật dịch tần trước.

Các kỹ thuật mã hóa mới:
 Phương pháp truyền dẫn hỗ trợ tán sắc.
 Phương pháp mã hóa nhị phân kép.


BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG CÁC MÔ HÌNH BÙ TRƯỚC
Các kỹ thuật dịch tần trước phi tuyến
 Sử dụng bộ khuếch đại SOA.
 Sử dụng môi trường phi tuyến.


BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG CÁC KỸ THUẬT BÙ SAU
Áp dụng các kỹ thuật điện để bù GVD trong máy thu nếu sợi đóng
vai trò là một hệ tuyến tính.
 Sử dụng máy thu Heterođin để tách tín hiệu. Ứng dụng bù
tán sắc trong các hệ thống sóng ánh sáng Coherent.
 Sử dụng bộ cân bằng tán sắc điện cho máy thu tách sóng
trực tiếp áp dụng các kỹ thuật cân bằng phi tuyến để phục
hồi các tín hiệu bị suy yếu.
 Sử dụng kỹ thuật cân bằng quang điện dựa trên cơ chế lọc
ngang.


BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG CÁC SỢI BÙ TÁN SẮC
Sợi bù tán sắc DCF hỗ trợ thực hiện các hệ thống mạng toàn
quang.
Có hai cách thức cơ bản để thiết kế các DCF:
 DCF hỗ trợ một mode đơn
 DCF hỗ trợ hai mode.

BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG CÁC BỘ LỌC QUANG
Các bộ giao thoa được ứng dụng như một bộ lọc quang.
 Bộ giao thoa Gires–Tournois.
 Bộ giao thoa Mach–Zehnder.


BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG CÁC CÁCH TỬ SỢI
Cách tử chu kỳ đều chỉ có một bước sóng phản xạ (bước sóng
Bragg): λB = 2ňΛ.


BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG CÁC CÁCH TỬ SỢI
Cách tử sợi dịch tần có bước sóng Bragg: λB = 2ňΛ biến thiên
theo chiều dài cách tử và có tán sắc: Dg = 2ň/c(Δλ).
Bộ nối mode dịch tần được thiết kế theo nguyên lý ghép cộng
hưởng phân bố dịch tần.
 Bộ ghép hai mode dịch tần.
 Sợi hai nõi.


BÙ TÁN SẮC SỬ DỤNG KẾT HỢP PHA QUANG
Nguyên lý: tạo sự kết hợp pha ở tâm điểm đường truyền sợi
trong đó miền kết hợp pha lan truyền với tham số β2 có dấu
đối xứng.
Kỹ thuật kết hợp pha quang OPC có thể bù đồng thời cả GVD
và SPM nếu sợi không bị suy hao.
Kỹ thuật OPC sử dụng FWM để tạo ra tín hiệu kết hợp pha
bằng cách bơm tần số ωp có độ lệch không đáng kể so với tần
số tín hiệu ωs.

BÙ TÁN SẮC Ở CÁC HỆ THỐNG SÓNG
ÁNH SÁNG ĐƯỜNG DÀI

Sử dụng kỹ thuật quản lý tán sắc theo chu kỳ.
Tán sắc trung bình: Ď = (D1L1 +D2L2)/Lm.


BÙ TÁN SẮC Ở CÁC HỆ THỐNG DUNG LƯỢNG LỚN
Bù tán sắc băng rộng
 Sử dụng các cách tử sợi quang.
 Sử dụng bộ lọc Fabry–Perot.
 Sử dụng DCF có hệ số góc tán sắc âm.
Bù tán sắc điều hướng


BÙ TÁN SẮC Ở CÁC HỆ THỐNG DUNG LƯỢNG LỚN
Quản lý tán sắc bậc cao
 Sử dụng DCF có hệ số góc tán sắc âm.
 Sử dụng bộ lọc quang.
 Sử dụng cách tử sợi dịch tần.
Bù tán sắc mode phân cực PMD
 Sử dụng cách tử sợi dịch tần lưỡng chiết.
 Sử dụng bộ bù PMD điện.
 Sử dụng bộ bù PMD quang.


KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứu, đồ án đã đi sâu tìm hiểu được những

nội dung chính sau:
 Giới thiệu tổng quan về công nghệ WDM và quá trình
phát triển của công nghệ WDM.
 Trình bày hai tham số chính ảnh hưởng đến chất lượng
hệ thống WDM đó là tán sắc và các hiệu ứng phi tuyến.
 Đưa ra và phân tích các phương pháp bù tán sắc và ứng
dụng bù tán sắc trong các hệ thống sóng ánh sáng đường
dài và các hệ thống dung lượng lớn.


EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !