THONG TIN QUANGhe cao dang dtvt

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>đài tiếng nói việt nam tr ờng cđptth1.</b>

<b>đài tiếng nói việt nam tr ng cptth1.</b>

Bài giảng-powerpoint.

<b>Thông tin quang</b>

<b>hệ cao đẳng đtvt.</b>

<b>nam định 9-2009.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>Ch ¬ng 1 tổng quan về thông tin quang.</b>

<b>Ch ơng 1 tổng quan về thông tin quang.</b>

1.1.lịch sử phát triển của thông tin quang.

1.1.lịch sử phát triển của thông tin quang.

1.2 .s đồ khối một tuyến thông tin quang.

1.2 .sơ đồ khối một tuyến thơng tin quang.

1.3 .c¸c øng dơng của thông tin quang.

1.3 .các ứng dụng của thông tin quang.

1.4. u nh ợc điểm của thông tin quang.

1.4. u nh ợc điểm của thông tin quang.

1.5. tham sè cđa hƯ thèng th«ng tin quang.

1.5. tham sè cđa hệ thống thông tin quang.
1.6

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

1.1.lịch sử phát truyển của thông tin quang.

1.1.lịch sử phát truyển của thông tin quang.

• _{1790 : CLAUDE CHAPPE, kỹ s ng ời Pháp, đã xây dựng một hệ thống điện}
báo quang (Optical Telegraph). hệ thống này gồm một chuỗi các tháp với
các đèn báo hiệu di động trên đó. Thời ấy tin tức đ ợc truyền bằng hệ thống
này v ợt chặng đ ờng 200 km trong vòng 15 phút.

• _{1870 : JOHN TYNDALL, nhà vật lý ng ời Anh, đã chứng tỏ rằng ánh sáng}
có thể dẫn đ ợc theo vịi n ớc uốn cong. Thí nghiệm của ông đã sử dụng
nguyên lý phản xạ tồn phần, điều này vẫn cịn áp dụng cho sợi quang
ngy nay.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

lịch sử phát truyển của thông tin quang.

lịch sử phát truyển của thông tin quang.

ã _{1934 : NORMAN R. FRENCH, kü s ng êi Mỹ, nhận đ ợc bằng sáng chế về hệ thống}
thông tin quang. Ph ơng tiện truyền dẫn của ông là các thanh thuỷ tinh.

ã _{1958 : ARTHUR SCHAWLOW và CHARLES H. TOWNES, xây dựng vầ phát triển}
laser.

ã _{1960 : THEODOR H. MAIMAN đ a laser vào hoạt động thành cơng.}

• _{1962 : Laser bán dẫn và photodiode bán dẫn đ ợc thừa nhận. Vấn đề còn lại là phải}
tìm mơi tr ờng truyền dẫn quang thích hợp.

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

lịch sử phát truyển của thông tin quang.

lịch sử phát truyển của thông tin quang.

ã _{1970 : HÃng Corning Glass Works chế tạo thành công sợi quang loại SI cã}
suy hao nhá h¬n 20 db/km ë b íc sãng 633 nm.

• _{1972 : Loại sợi GI đ ợc ché tạo với độ suy hao 4 dB/km.}
• _{1983 : Sợi đơn mode (SM) đ ợc xuất x ởng M.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

1.2.Các thành phần của tuyến thông tin quang

1.2.Các thành phần của tuyến thông tin quang

ã _{Thiét bị phát .}
ã _{Truyền dẫn .}
ã _{Thiết bị thu.}

Mạch kích
thích

Nguồn
quang
Tín hiệu điện

Linh kiện
thu quang

Phục hồi
tín hiệu

KĐ

Tín hiệu điện

Thu
quang

Sửa dạng Phát
quang

Tín hiệu quang
Tín hiệu quang

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

1.3.Các ứng dụng của thông tin quang.

1.3.Các ứng dụng của thông tin quang.

ã _{Mạng đ ờng trục xuyên quốc gia}

ã _{Mạng riêng của các công ty đ ờng sắt, điện lực,}
• _{D ờng trung kế nối các tổng đài.}

• _{D ờng cáp thả biển liên quốc gia}
ã _{D ờng truyền số liệu, mạng LAN}

ã _{Mạng truyền hình cáp.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

1.4.đặc điểm của thông tin quang.

1.4.đặc điểm của thông tin quang.

– Suy hao thấp: cho phép kéo dài khoảng cách tiếp vận do đó giảm đ ợc số trạm
tiếp vận (Trạm lặp)

– Dải thơng rất rộng: có thể thiết lập hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao
– Trọng l ợng nhẹ, kích th ớc nhỏ

– Hoµn toàn cách điện không chịu ảnh h ởng của sấm xét
Không bị can nhiễu bởi tr ờng điện tõ

– Xuyên âm giữ các sợi dây không đáng kể
– Vật liệu chế tạo có rất nhiều trong thiên nhiên

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

1.5.các tham số ttq.

1.5.các tham số ttq.

ã <b>_{1.5.1.Tham số nguồn quang.}</b>

ã _{+Cụng sut cc i.}

ã _{+Công suất ghép vào sợi quang.}

ã _{+Dải tần bức xạ.}

ã _{+Dộ rộng phổ bức xạ.}

ã <b>_{1.5.2.Tham số sợi quang.}</b>

ã _{+D ờng kính lõi sợi.}

ã _{+Chiết suất, phân bố chiết suât.}

ã _{+Hệ số mặt mở sợi quang.}

ã <b>_{1.5.3.Tham số máy thu quang.}</b>

ã _{+Dộ nhậy.}

ã _{+dảI tần làm việc.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

1.6.các hệ thống ttq.

1.6.các hƯ thèng ttq.

• _{1.6.1.hƯ thèng TTQ –IM/DD.}

+Sơ đồ khối.

+đặc điểm .
+ng dng.

ã _1.6.2._{hệ thống TTQ kết hợp-coherent.}

+S khi.

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

16.1..cÊu tróc hƯ thèng im/dd.

16.1..cÊu tróc hƯ thèng im/dd.

• _{A.S khi l c gin.}

ã _{Phần điện.}

ã _{Phần quang.}

Re.st
coder Demod
o/e
mux
(o)
Decoder
e
mod
(e/O)
mux
(E)
demux
(E)
demux
o

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

16.1..cấu trúc hệ thống im/dd.-phần điện.

16.1..cấu trúc hệ thống im/dd.-phần điện.

ã <b>_{S khi l c gin.}</b>

coder

Decoder
e
mux

(E)

demux
(E)
<b>Phía phát gồm:</b>

Khối ghép kênh điện
Khối mà hoá đ ờng dây.

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

16.1..cÊu tróc hƯ thèng im/dd-phÇn quang

16.1..cÊu tróc hệ thống im/dd-phần quang

ã <b>_{S khi l c gin.}</b>

Re.st

Demod
o/e
mux

(o)
mod

(e/O)

demux
o

<b>Phần phát gồm :</b>

Khối điều chế quang <i>-điều chế trực tiếp.</i>

Khối ghép kênh quang <i>-Ghép kênh theo b ớc sóng</i>

<b>Phần truyền dẫn gồm:</b>

Sợi quang <i>-Sợi đa mod.</i>

Trạm lặp.

<b>Phần thu quang gồm</b> :
Khối tách kênh quang.

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

1.6.1.hệ thống ttq-im/dd.

1.6.1.hệ thống ttq-im/dd.

• <b>_{B.đặc điểm của hệ thống.}</b>

• _{Hệ thống có cấu trúc đơn giản.}

• _{Phần phát điều chế trực tiếp trên c ng dũng sỏng.}

ã _{Phần thu thực hiện tách sãng trùc tiÕp.}

• _đ_{ộ ổn định của nguồn quang khơng cao.}

ã _đ_{ộ nhậy của máy thu quang cũng thấp.}

ã <b>_{C.Sử dụng hệ thống TTQ-IM/DD.}</b>

ã _{Dùng làm hệ thống thông tin cù ly gÇn .}

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

16.2

16.2

..cÊu tróc hƯ thèng ttq kÕt hỵp coherent.

..cÊu tróc hƯ thèng ttq kÕt hỵp coherent.

ã _{A.S khi l c gin.}

ã _{Phần điện.}

ã _{Phần quang.}

Re.st
coder mux
(o)
Decoder
(e)
mod
(e/O)
mux
(E)
demux
(E)
demux
(o)

<b>tÝn hiƯu quang/ c¸p quang</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

1.6.2

1.6.2

.hƯ thèng ttq kết hợp coherent.

.hệ thống ttq kết hợp coherent.

ã <b>_{B.c điểm của hệ thống.}</b>

• _{HƯ thèng cã cÊu tróc phøc tạp.}

ã _{Phần phát điều chế trực tiếp ngoài.}

ã _{Phần thu thực hiện thu kết hợp.}

ã _{n nh ca ngun quang cao nhờ cách ly bộ điều chế với nguồn dao}

ng quang..

ã _đ_{ộ nhậy của máy thu quang cũng cao nhê thùc hiƯn kü tht trén víi mét}

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

<b>Ch ¬ng 2 kü tht trun dÉn ttq.</b>

<b>Ch ¬ng 2 kü tht trun dÉn ttq.</b>

2.1.kü tht ghÐp /t¸ch kênh.

2.1.kỹ thuật ghép /tách kênh.

2.2. Kỹ thuật m hoá.<b>Ã</b>

2.2. Kỹ thuật m hoá.<b>Ã</b>

2.3 .kỹ thuật điều chế.

2.3 .kỹ tht ®iỊu chÕ.

2.4.Kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ pdh.

2.4.Kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ pdh.

2.5.kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ sdh.

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<b>2.1.Kü thuËt ghÐp kªnh quang.</b>

<b>2.1.Kü thuật ghép kênh quang.</b>

2.1.1. Ghép kênh phân chia theo không gian.

2.1.2. Ghép kênh phân chia theo b íc sãng.

2.1.3. Ghép kênh phân chia theo tần số.

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

2.1.1.ghép kênh theo không gian.

2.1.1.ghép kênh theo không gian.

ã _{L ph ơng pháp ghép kênh mà ở đó số l ợng sợi quang trong mỗi cáp đ ợc}
tăng lên để có thể cung cấp đ ợc nhiều kênh trên cùng mt cỏp.

1
2

Ghép kênh

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

2.1.2.ghép kênh phân chia theo b ớc sóng.

2.1.2.ghép kênh phân chia theo b ớc sóng.

ã _{C¸c sãng ¸nh s¸ng cã b íc sãng kh¸c sẽ đ ợc ghép cùng vào một sợi quang.}
ã _{Là kết hợp các b ớc sóng khác nhau vào một sợi tại một đầu và thực hiện}

tỏch chỳng để truyền tới các bộ tách sóng quang ở đầu kia.

<b>M</b> <b>De</b>

<b>M</b>

Tx1

Tx2

Rx1

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

2.1.3.ghép kênh phân chia theo tần số.

2.1.3.ghép kênh phân chia theo tần số.

ã _{Trong ghép kênh FDM băng tần của sóng ánh sáng đ ợc phân chia thành}
một số dải có tần số khác nhau để mang các kênh thơng tin riêng biệt.

• _{FDM sẽ đ ợc truyền trên sợi, và mỗi mt kờnh quang riờng bit cú th cú}

băng tần rÊt réng.

• _{Tổng số luồng bít đ ợc ghép phụ thuc vo tc ca mi lung.}

ã _{Tại đầu thu tín hiệu quang sẽ đ ợc tách ra, công suất quang đ ợc chia và các}
kênh riêng sẽ đ ợc khôi phục lại.

Kết
Bộ
Hợp

Mix Mix

f₁ f₁

f₂

Mix

Mix

Mix

Mix

f₂ Phát

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

2.1.4.ghép kênh phân chia theo thời gian.

2.1.4.ghép kênh phân chia theo thời gian.

ã _{Cỏc kờnh c truyền trong những khe thời gian nhất định.}

• _{Mỗi kênh đựoc điều chế độc lập, sóng mang quang là cùng một b ớc sóng.}

Nguồn
Phát
Khuyếch
đại
quang
EDFA
Bộ
chia
quang
Bộ
ghép
quang
KĐ
quang
Khối
phát
Clock
Bộ tách
kênh

<b>Bé ®iỊu chÕ</b>

<b>Bé ®iỊu chế</b>

<b>Bộ điều chế</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

2.2..Kỹ thuật m hoá trong thông tin quang

<b>Ã</b>

2.2..Kỹ thuật m hoá trong thông tin quang

<b>Ã</b>

ã _{2.2.1.Vai trò của m hoá.}<b>_Ã</b>

ã _{2.2.2.Mc ớch của m hố.}<b>_ã</b>

• _{2.2.3.M nrz.}<b>_·</b>

• _{2.2.4.M rz.}<b>_·</b>

• _{2.2.5.M manchester.}<b>_·</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

2.2.Kü thuËt m ho¸ trong thông tin quang.

<b>Ã</b>

2.2.Kỹ thuật m hoá trong thông tin quang.

<b>Ã</b>

2.2.1.Vai trò của m hoá:<b>Ã</b>

ã _{Trong h thng thơng tin phía thu phát phải đảm bảo khơi phục thời gian}
của hệ thống một cách chính xác và tạo điều kiện hiệu chỉnh lỗi hệ thống.
• _{Mã hố tín hiệu là tập hợp các quy tắc để xắp xếp các ký hiệu của tín hiệu}

theo mẫu đặc tr ng riêng.

2.2.2.Mục đích của m hố:<b>ã</b>

• _{Giảm thành phần một chiều để tránh suy hao tín hiệu điện.}
• _{Dễ dàng khơi phục tín hiệu đồng bộ.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

<b>2.2.3.M· NRZ:</b>

<b>2.2.3.M· NRZ:</b>

•

Hiện nay, các dạng mã NRZ khác nhau đã đ ợc sử dụng

khá rộng rãi trong các hệ thống thông tin quang. Dạng đơn

giản nhất là NRZ–L(NRZ- Level) nh ở hình vẽ d ới.Trong một

chuỗi dữ liệu nối tiếp nhau, dữ liệu đơn cực (đóng – mở) thể

hiện bít “1” bằng một xung ánh sáng chiếm tồn bộ một chu

kỳ bít và bít “0” ứng với xung khơng đ ợc truyền. Mã này đơn

giản cho việc tiến hành mã hoá nh ng nó lại khơng có khả năng

tự giám sát lỗi hay hiệu chỉnh tín hiệu và khơng tự đồng bộ đ

ợc.

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

<b>2.2.4.m· rz.</b>

<b>2.2.4.m· rz.</b>

• _{Trong mã này, sự dịch chuyển mức tín hiệu xảy ra ở một vài hoặc tất cả các}
chu kỳ bít để có đ ợc thơng tin đồng bộ. Một số mã RZ đ ợc mơ tả nh hình
• _{Mã RZ đơn cực, bít “1” có thể biểu thị bằng xung quang nửa chu kỳ, có thể}

xt hiƯn ở nửa đầu hoặc nửa sau của chu kỳ bít.

ã _{Bít 0 đ ợc biểu hiện là không có tÝn hiƯu trong c¶ chu kú bÝt.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

2.2.5.M Manchester:

<b>·</b>

2.2.5.M Manchester:

<b>·</b>

• _{. TÝn hiƯu Manchestrer quang thu đ ợc bằng cách cộng Modul- 2 trực tiếp}
giữa tín hiệu băng tần cơ sở (NRZ-L) với tín hiƯu clock. Trong m· nµy cã
sù di chun møc dịch từ trên xuống biểu thị bít 0.

ã _{Mó Manchester cho phép quá trình tạo và giải mã đơn giản, nh ng khơng có}
khả năng tách và hiệu chỉnh lỗi.

Data

Manchester
Clock

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

2.2.6.M khèi:

<b>·</b>

2.2.6.M khối:

<b>Ã</b>

ã _{Một loại mà nhị phân d rất có hiệu quả là mà khối mBnB.}

ã _{Mó ny cỏc khi có m bít nhị phân đ ợc biến đổi thành khối có n bít nhị}
phân với n > m. Các khối mới này đ ợc phát vào các dạng NRZ hoặc RZ vì
có các bít d thêm vào mà băng tần tăng lên xác định bằng tỷ số n/m. Cũng
vì sử dụng băng tần cao nên các mã khối mBnB chứa thông tin đồng bộ và
hiệu chỉnh lỗi.

</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

2.3.kü tht ®iỊu chÕ trong ttq.

2.3.kü tht ®iỊu chÕ trong ttq.

2.3.1.điều chế trực tiếp c ờng độ ánh sáng.

• _{Dữ liệu(E) đ a vào điều chế trực tiếp lên c ờng độ của nguồn sáng.}
• _{Nguồn sáng có thể tạo bởi LED,hoặc Laser.}

• _{Dặc điểm kỹ thuật đơn giản, kém ổn định .}

• _{D ợc sử dụngcho các tuyến thông tin gần, trong hệ thóng IM/DD.}
2.3.2.điều chế ngoài.

ã _{Dữ liệu d vào điều chế nguồn sáng , có 3 loạii điều chế lựa chän:}
(ASK, PSK, FSK).

• _{Nguồn sáng là nguồn Laser,có độ ổn định cao và sử dụng phần tử cách ly}
với bộ điều chế.

• _{Dặc điểm phức tạp, độ tin cậy, độ ổn định cao.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

2.4.kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ -pdh

2.4.kỹ thuật truyền dẫn cận đồng bộ -pdh

2.4.1.kháI niệm

ã _{Cụng ngh PDH dựng truyn dn ting nói có băng tần cơ sở là 3,4Khz.}

• _{Sử dụng ghép kênh theo thời gian TDMA, thời gian một khung bng}

125às.

ã _{Ghép 30 kênh thoại thành luồng cơ sở cấp 1là2048Kb/s-TCchâu Âu.}
ã _{Ghép 24 kênh thoại thành luồng cơ sở cấp 1 là 1544Kb/s-TC Bắc Mỹ}

&Nhật.

</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

2.4.2. ba tiêu chuẩn truyền dẫn phân cấp PDH.

2.4.2. ba tiêu chuẩn truyền dẫn phân cấp PDH.

<b>a.Tiêu chuẩn châu Âu:</b>

ã _{Cấp1: Ghép 30 kênh thoại thành luồng 2048 Kb/s.}

ã _{Cấp2: Ghép 4 luồng cấp 1 thành luồng cấp 2 là 8448Kb/s.}
ã _{Cấp3 : Ghép 4 luồng cấp 2 thành luồng cấp 3 là 34368Kb/s}
ã _{Cấp4 : Ghép 4 luồng cấp 3 thành luồng cấp 4 là 239264Kb/s}
ã _{CÊp5 : GhÐp 4 luång cÊp 1 thµnh luång cÊp 5 là 565128Kb/s}

<b>b.Tiêu chuẩn Nhật Bản.</b>

ã _{Cấp1: Ghép 24 kênh thoại thành luồng 1544 Kb/s.}

ã _{Cấp2: Ghép 4 luồng cấp 1 thành luồng cấp 2 là 6132Kb/s.}
ã _{Cấp3 : Ghép 5 luồng cấp 2 thành luồng cấp 3 là 32064Kb/s}
ã _{CÊp4 : GhÐp 3 luång cÊp 3 thµnh luång cÊp 4 là 97728Kb/s}
ã _{Cấp5 : Ghép 4 luồng cấp 1 thành luồng cấp 5 là 400352Kb/s}

<b>c.Tiêu chuẩn Bắc Mỹ.</b>

ã _{Cấp1: Ghép 24 kênh thoại thành luồng 1544 Kb/s.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

2.5.3.sơ đồ khối ghép kênh pdh.

2.5.3.sơ đồ khối ghép kênh pdh.

..

OLTU OLTU OLTU OLTU OLTU OLTU

34 -140 34 -140 34 -140 34 -140 34 -140 34 -140

8 - 34 8 - 34 8 - 34 8 - 34 8 - 34 8 - 34

2 - 8 2 - 8 2 - 8 2 - 8 2 - 8 2 - 8

Thiết bị đầu cuối đ
ờng dây

Thiết bị đầu cuối đ
ờng dây

Trạm xen/rẽ Trạm xen/rẽ

</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

2.4.2.đặc điểm cơng nghệ pdh.

2.4.2.đặc điểm cơng nghệ pdh.

• <b>_{Ưu điểm:}</b>

ãCú kh nng tng hiu qu truyn dn nh tng tc kờnh truyn
lờn ti 140Mb/s

ã<b>_{Nh ợc điểm:}</b>

ãKhả năng quản lý, điều hành, giám sát kém không linh hoạt. Trong
cấp ghép cơ sở không tổ chức các khe riêng biệt, không đ a vào các thông
tin nghiệp vụ quản lý, kiểm tra.

ã Do ghộp xen bit nên khơng thể kiểm tra đến từng byte số liệu.

• Thiết bị ghép và tách kênh cồng kềnh phức tạp không có khả năng
tách trực tiếp các luồng cơ së tõ lng trun dÉn.

• ChØ sư dơng cao nhÊt lµ 140Mb/s. (Quy íc cđa qc tÕ))

</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

2.5.kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ -sdh

2.5.kỹ thuật truyền dn ng b -sdh

2.5.1.kháI niệm về công nghệ sdh.

ã _{Dùng truyền dẫn nhiều loại tín hiệu khác nhau nh :Thoại, Audio,Video,}
data..vv.

ã _{Khỏc phc hn ch ca cụng nghệ PDH :}
+Tốc độ truyền dẫn cao hơn.

+Trun dÉn ® ợc nhiều loại tín hiệu khác nhau.
+Dễ dàng kiểm soát hÖ thèng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

2.5.kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ -sdh

2.5.kỹ thuật truyền dẫn đồng bộ -sdh

2.5.2.phân cấp tốc độ cho SDH.

• _{Khuyến ghịG707 của CCIT về tốc độ bit trong SDH nh sau:}
• _{STM-1: 155520 Kb/s.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

2.5.3.kỹ thuật ghép kênh đồng bộ -sdh

2.5.3.kỹ thuật ghép kênh ng b -sdh

<b>Cấu trúc ghép kênh cơ bản :</b>

ã _{STM (}<i>_{Synchronous Transport Module}</i>_{) Module truyền đồng bộ}
• _{Các cấp STM - n đ ợc ghép từ STM - 1}

• _{Các tín hiệu PDH có thể đ ợc ghép vào SDH và đ ợc truyền dẫn thông qua hệ thống này,}
điều này giải thích tại sao CCITT đề xuất ra STM - 1 vì tất cả các tín hiệu PDH 1,5 Mb/s
đến 140 Mb/s có thể ghép vào trở thành tín hiệu SDH theo kiến nghị <b>G. 709.</b>

<b>Các ký hiệu trong sơ đồ ghép kênh.</b>

• _{Cn : Container ( cấp n ) Đơn vị chứa thơng tin}
• _{VCn : Vitualy Container ( cấp n ) Container ảo cấp n}

• _{TUn : Tributtari Unit Đơn vị luồng cấp n}
• _{TUGn : Tributtari Unit Group Nhóm đơn vị luồng}
• _{AU : Administrative Unit Đơn vị quản lý}

</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

2.5.3.kỹ thuật ghép kênh đồng bộ -sdh

2.5.3.kỹ thuật ghép kênh đồng bộ -sdh

đơn vị của các loại container.

<b>Ký hiÖu</b> <b>TÝn hiÖu ® êng trun _Mbit/s</b>

•<b>C - 11</b>

•<b>C - 12</b>

•<b>C - 2</b>

•<b>C - 3</b>

•<b>C - 4</b>

•1,544
•2,048
•6,312

</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

2.5.3.kỹ thuật ghép kênh đồng bộ -sdh

2.5.3.kỹ thuật ghép kênh đồng bộ -sdh

<b>sơ đồ khối ghép kênh cấp n cho SDH</b>.

STM - n AUG AU4 VC4 C4

AU3 VC3

TUG3 TU3 VC3

TUG2 TU2 VC2

C3

C2

TU12 VC12 C12

</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

2.5.4.đặc điểm của -sdh

2.5.4.đặc điểm ca -sdh

. u điểm của công nghệ sdh.

1. i với SDH thì u điểm nổi bật hơn là đơn giản hoá mạng l ới, linh
hoạt trong sử dụng khai thác.

2. Trong SDH tốc độ bit lớn hơn 140 Mbit/s lần đầu tiên đ ợc tiêu chuẩn
hố trên phạm vi tồn thế giới.

3. Tốc độ bit và cấu trúc khung của cấp cao hơn đ ợc tạo thành từ tốc độ
bit và cấu trúc khung của luồng cơ bản cấp thấp hơn do đó việc tỏch

ghộp lung thụng tin d dng.

4. Có các kênh riêng cho giám sát, quản lý, đo thử hoặc điều khiển trong
phần mạng quản lý.

</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

2.5.4.c im ca -sdh

2.5.4.c im ca -sdh

. Nh ợc điểm của công nghệ sdh.

1. Kỹ thuật phức tạp hơn do phải ghi lại sự t ơng quan về phase giữa các tín
hiƯu lng vµ overhead

2. Việc nhồi byte - byte tăng độ Jitter hơn kiểu bit - bit của PDH.
3. Đồng hồ phải cung cấp từ ngoài

</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

2.5.5.so s¸nh pdh víi sdh

2.5.5.so s¸nh pdh víi sdh

<b>So sánh kỹ thuật t ơng quan</b>.

ã <b>_PDH</b>

ã _{B dao ng nội dao động tự do}
• _{Ghép kênh khơng đồng bộ}
• _{Cấu trúc khung đặc tr ng}

• _{GhÐp luång theo nguyên lý xen bit}

ã _{Truy nhp lung riờng l sau khi giải ghép đến cấp t ơng đ ơng.}
• <b>_SDH</b>

• _{Bộ dao động nội đ ợc đồng bộ với đồng hồ ngồi}
• _{Ghép kênh đồng bộ}

• _{Cấu trúc khung ng nht}

ã _{Ghép luồng theo nguyên lý xen byte}

</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

<b>Ch ơng 3: sợi cáp quang.</b>

<b>Ch ơng 3: sợi cáp quang.</b>

ã <b>_{3.1. cơ sở quang học.}</b>
ã <b>_{32. Cấu trúc sợi quang.}</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

<b>3.1. Cơ sở quang học truyền dẫn quang.</b>

<b>3.1. Cơ sở quang học truyền dẫn quang.</b>

ã _{3.1.1.Dải sóng trong thông tin quang.}

ã _{31.2.Khúc xạ và Phản xạ toàn phần}

ã _{31.3.Chiết suất môi tr ờng,chiết suất sợi quang.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

3.1.1.DảI sóng trong thông tin quang.

3.1.1.DảI sóng trong thông tin quang.

850 1300 1550
ánh sáng trong thụng tin quang
..lc..lam..chm..vng..tớm

.

ánh sáng nhìn thấy

</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

3.1.2.Khúc xạ và phản xạ toàn phần.

3.1.2.Khúc xạ và phản xạ toàn phần.

ã <b>_{Dịnh luật Snell.}</b>

n1 sin = n2 sin ~ n1/ n2 = sin/ sin .
n1> n2 ~ > .

ã <b>_{Hiện t ợng phản xạ toàn phần.}</b>

<b> </b> ≥

Tia khúc xạ

Tia phản xạ
Tia phản xạ

Môi tr ờng 2: n₂
Môi tr ờng 1: n1

1
1
1
2
2
3 3

T

Sự phản xạ và khúc xạ ¸nh s¸ng

</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

31.3.ChiÕt suÊt m«i tr êng, chiÕt suất sợi quang.

31.3.Chiết suất môi tr ờng, chiết suất sợi quang.

ã _{A..Chiết suất môi tr ờng.}

<i>V</i>
<i>C</i>

<i>n</i>

Trong ú :

n: chiÕt st cđa m«i tr êng.

C: vận tốc ánh sáng trong chân không
C = 3. 108_m/s

</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

3.1.3.b.ChiÕt suất trong sợi quang.

3.1.3.b.Chiết suất trong sợi quang.

ã _{Chiết suấtnhẩy bậc :}<i><b>_{(SI:Step-index)}</b></i>

ã _{Chiết suất giảm dần:(}<i><b>_{GI: Graded- Index}</b></i>₎
n2

n1

n2

n(r)
n₁
n₂

n2

n1 n

1

n₂ n₁
n

</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48>

3.1.4.Sù trun dÉn ¸nh s¸ng trong sợi quang

3.1.4.Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang:

:

Nguyên lý chung

n₁
n₂ n

Líp bäc
(<i>cladding</i>) n₂

Líp bäc
(<i>cladding</i>) n₂

Lâi (core)
n₁

n₂ n₁
n

n₂

n₂
n₁ > n₂

Sự truyền ánh sáng trong sợi quang có chiết suất nhảy bậc (SI)

</div>
<span class='text_page_counter'>(49)</span><div class='page_container' data-page=49>

3.2.Cấu trúc sợi quang

3.2.Cấu trúc sợi quang

3.2.1.Cấu tạo sợi quang.

3.2.2. Lớp lõi &lớp bọc.

3.2.3. Lớp phủ.

</div>
<span class='text_page_counter'>(50)</span><div class='page_container' data-page=50>

3.2.1.Cấu tạo sợi quang

3.2.1.Cấu tạo sợi quang

.

.

a.Mô hình sợi quang.

Lớpvỏ Lớpphủ Lớpbọc _lõi

250m ₁₂₅

m 10-50m

</div>
<span class='text_page_counter'>(51)</span><div class='page_container' data-page=51>

3.2.1.Cấu tạo sợi quang.

3.2.1.Cấu tạo sợi quang.

b.Các thành phần cơ bản của sợi quang

.

ã Thành phần chính của sợi quang gồm lõi (

<i>core</i>

) và lớp bọc

(

<i>cladding</i>

).

</div>
<span class='text_page_counter'>(52)</span><div class='page_container' data-page=52>

3.2.2.líp lâi vµ líp bäc.

3.2.2.líp lâi vµ líp bọc.

.a.Tác dụng của Lớp lõi &lớp bọc:

ã Là thành phần chính, phía trong cùng.

ã Truyền dẫn ánh sáng trong líp lâi.

</div>
<span class='text_page_counter'>(53)</span><div class='page_container' data-page=53>

3.2.2.líp lâi vµ líp bäc.

3.2.2.líp lõi và lớp bọc.

ã _{b.Cấu trúc Lớp bọc và lớp lõi.}

ã Làm bằng thuỷ tinh thạch anh.

ã Cht pha tạp làm thay đổi chiết suất.

</div>
<span class='text_page_counter'>(54)</span><div class='page_container' data-page=54>

3.2.3. Líp phđ:

a.T¸c dơng cđa Líp phđ:

Líp phđ cã t¸c dơng bảo vệ sợi quang:

ã

_{Chống lại sự xâm nhập của h¬i n íc.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(55)</span><div class='page_container' data-page=55>

3.2.3. Líp phđ:

b.CÊu tróc Líp phủ:

Lớp phủ đ ợc bọc ngay trong quá trình kéo sợi.

ã Chit sut ca lp ph ln hn chit suất của lớp bọc để loại

bỏ các tia sáng truyền trong lớp bọc vì khi đó sự phản xạ tồn

phần khơng thể xảy ra phân cách giữa lớp bọc và lớp phủ.

• Lớp phủ có thể đ ợc nhuộm mầu hoặc có thêm vịng đánh dấu,

khi hàn nối sợi hoặc ghép ánh sáng vào sợi nhất thiết phải tẩy

sạch lớp phủ.

</div>
<span class='text_page_counter'>(56)</span><div class='page_container' data-page=56>

3.2.4.líp vá.

3.2.4.líp vỏ.

ã _{a.Tác dụng của Lớp vỏ:}

ã

_{Lp v cú tỏc dụng tăng c ờng sức chịu đựng của sợi quang tr}

ớc các tác dụng cơ học và sự thay đổỉ nhiệt độ, cho đến nay

lớp vỏ có các dạng chính sau:

</div>
<span class='text_page_counter'>(57)</span><div class='page_container' data-page=57>

b. CÊu tróc líp vá.

b. CÊu tróc líp vá.

1.Dạng ống đệm lỏng.

• _{ống đệm lỏng th ờng gồm hai lớp, lớp trong có hệ số ma sát nhỏ để sợi}

quang di chuyển tự do khi cáp bị kéo căng hoặc co lại, lớp ngoài bảo vệ sợi
quang tr ớc ảnh h ởng của lực cơ học. Đối với cáp trong nhà thì bên trong
ống đệm lỏng không cần chất nhồi nh ng với cáp ngồi trời thì phải bơm
thêm chất nhi cú cỏc tớnh cht sau:

ã _{Có tác dụng ngăn ẩm}

ã _{Có tính nhớt không tác dụng hoá học với các thành phần khác của cáp}
ã _{Dễ tẩy sạch khi cần hàn nối}

ã _{Khó cháy.}

si quang
lp ph
ngm

chất nhồi

</div>
<span class='text_page_counter'>(58)</span><div class='page_container' data-page=58>

2.Dạng đệm khít.

2.Dạng đệm khít.

• _{Bäc mét líp vá ôm sát lớp phủ.}

ã _{Ph ng phỏp ny lm giảm đ ờng kính của lớp vỏ do đó giảm kích th ớc và}
trọng l ợng của cáp, song sợi quang lại chịu ảnh h ởng trực tiếp khi cáp bị
kéo căng

• _{Dể giảm ảnh h ởng này ng ời ta chèn thêm một lớp đệm mềm ở giữa lớp phủ}
và lớp vỏ. Hình thức này đ ợc gọi là cấu trúc đệm tổng hợp.

• _{Sợi quang có vỏ đệm khít và đệm tổng hợp th ờng đ ợc dùng làm cáp đặt}
trong nhà, làm dây nhảy để đấu nối các trạm đầu cuối...

</div>
<span class='text_page_counter'>(59)</span><div class='page_container' data-page=59>

3.Dạng băng dẹt:

3.Dạng băng dẹt:

ã _{Cu trỳc bng dẹt cung là một dạng vỏ đệm khít nh ng bọc nhiều sợi}
quang thay vì một sợi.

• _{Số sợi trong băng có thể lên đến 12,}

• _{BỊ réng của mỗi băng tuỳ thuộc vào số sợi trong băng.}

• _{Nh ợc điểm của cấu trúc này giống nh cấu trúc đệm khít, tức là sợi quang}
chịu ảnh h ởng trực tiếp khi cáp bị kéo căng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(60)</span><div class='page_container' data-page=60>

<b>3.2.2.sợi đa mode và đơn mode</b>

<b>3.2.2.sợi đa mode v n mode</b>

ã <i><b>_{A.Sợi đa mode (MM: Multi Mode):}</b></i>

50 m

50 m

125

m

125

m

n₁

n₂ n₂

n₁

</div>
<span class='text_page_counter'>(61)</span><div class='page_container' data-page=61>

<b>B.Sợi đơn mode</b>

<b>B.Sợi đơn mode</b>

•

<b>_{Các thơng số của sợi đơn mode(}</b>

<b>_{SingleMode ):}</b>

<b>_{SingleMode ):}</b>

125 m

n₁

n₂

9
m

D êng kÝnh lâi: d = 2a =9



m



10



m

D êng kÝnh líp bäc: D = 2b = 125



m

</div>
<span class='text_page_counter'>(62)</span><div class='page_container' data-page=62>

33.suy hao trong sỵi quang.

33.suy hao trong sợi quang.

ã _{33.1.KháI niệm về suy hao.}

ã _{3.3.2.Nguyên nhan gây suy hao.}

• _{3.3.3.Ba cưa sỉ suy hao thÊp.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(63)</span><div class='page_container' data-page=63>

3.3.1.KháI niệm về Suy hao trong sợi quang.

3.3.1.KháI niệm về Suy hao trong sợi quang.

ã Dộ suy hao ® ỵc tÝnh

bởi:A(dB)=10 lg( P1/ P2)

Trong đó :

P1 = P0 : công suất đ a vào đầu

sợi

P2 = P(L) : công suất ở cuối sợi

ã Hệ số suy hao trung bình:

Trong ú:

A: suy hao của sợi

L: chiều dài sợi

( )

</div>
<span class='text_page_counter'>(64)</span><div class='page_container' data-page=64>

3.3.2.Nguyên nhân suy hao.

3.3.2.Nguyên nhân suy hao.

ã _{Suy hao do hấp thụ.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(65)</span><div class='page_container' data-page=65>

3.3.2.1.Suy hao do hÊp thơ.

3.3.2.1.Suy hao do hÊp thơ.

• <b>_{Sự hấp thụ của các chất kim loại:}</b>

Cỏc kim loi có ở trong sợi quang là: (<i>Fe</i>), (<i>Cu</i>), (<i>Mn</i>), (<i>Cr</i>), (<i>Co</i>), Nikel ,
chúng đ ợc gọi là tạp chất. Mức độ hấp thụ của tạp chất phụ thuộc vào nồng
độ tạp chất và b ớc sóng ánh sáng truyền qua nó. Để có sợi quang có độ suy
hao d ới 1dB/Km cần phải có thuỷ tinh thật tinh khiết với nồng độ tạp chất
khơng q một phần tỷ

• <b>_{Sù hÊp thơ cđa OH:}</b>

Sự có mặt của các ion OH trong sợi quang cũng tạo ra một độ suy hao hấp
thụ đáng kể. Đặc biệt độ hấp thụ tăng vọt ở các b ớc sóng gần 950nm,

1240nm, 1400nm. Nh vậy độ ẩm cũng là một trong nh ng nguyên nhân gây
suy hao của sợi quang. Trong quá trình chế tạo nồng độ của các ion OH
trong lõi sợi đ ợc giữ ở mức d ới một phần tỷ (<i>10-9</i>) để giảm độ hấp thụ của
nó.

• <b>_{Sù hÊp thụ bằng cực tím và hồng ngoại}</b><i><b>_:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(66)</span><div class='page_container' data-page=66>

3.3.2.2.Suy hao do tán sắc.

3.3.2.2.Suy hao do tán sắc.

ã <b>_{Suy hao do tán xạ Raylegh:}</b>

Núi chung khi súng in t truyn trong môi tr ờng điện môi gặp những chỗ
không đồng nhất sẽ xảy ra hiện t ợng tán xạ. Các tia sáng truyền qua chỗ
không đồng nhất này sẽ toả đi nhiều h ớng, chỉ một phần năng l ợng ánh
sáng tiếp tục truyền theo h ớng cũ phần còn lại truyền theo các h ớng khác
thậm chí truyền ng ợc về phía nguồn quang.

• <b>_{Suy hao do tán xạ do mặt phân cách giữa lõi và lớp vỏ bọc không hoàn}</b>

<b>hảo:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(67)</span><div class='page_container' data-page=67>

3.3.4.tÝnh suy hoa 1 tuyÕn ttq

3.3.4.tÝnh suy hoa 1 tuyÕn ttq

ã _{Suy hao toàn tuyến}

LD mgh SQ1 TL SQ2 APD

Ps _P1 P2 P3 Pd

L1 L2 L3 L4

</div>
<span class='text_page_counter'>(68)</span><div class='page_container' data-page=68>

34.T¸n sắc trong sợi quang

34.Tán sắc trong sợi quang.

.

ã _{3.4.1.Khái niệm và tác hại của tán sắc.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(69)</span><div class='page_container' data-page=69>

3.4.1.KháI niệm và tác hại của tán sắc.

3.4.1.KháI niệm và tác hại của tán sắc.

ã

<b>_{Khái niệm:}</b>

Khi tín hiệu quang truyền qua sợi quang chúng bị biến dạng hiện

t ợng này gọi là sự tán sắc.

ã

<b>_{Tác hại:}</b>

+ Sự tán sắc làm méo dạng tín hiệu analog và làm xung bị chồng

lấp trong tín hiệu digital.

</div>
<span class='text_page_counter'>(70)</span><div class='page_container' data-page=70>

3.4.2.Các nguyên nhân tán sắc.

3.4.2.Các nguyên nhân tán sắc.

ã _{Tán sắc mode ( modal dispersion):}

ã _{Tán sắc mầu (chromatic dispesion)}

ã _{Tán sắc chất liệu.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(71)</span><div class='page_container' data-page=71>

3.4.2.1.Tán sắc do mode.

3.4.2.1.Tán sắc do mode.

ã Tán sắc do mode (dmod) ; Do năng l ợng ánh sáng phân tán

thành nhiều mode. Mỗi mode lại truyền với vận tốc nhóm khác

nhau nên thời gian truyền khác nhau.

ã S ph thuc ca dmod vào số mũ g: dmod đạt cực tiểu khi g ~

2 và dmod tăng khá nhanh khi g có giá trị khác 2 về hai phía.

Đây là một yêu cầu nghiêm ngặt trong quá trình chế tạo sợi GI.

2,4 2,6 2,8
2,2

2,0
1,8
1,6
0,01

0,1
1

g
dmod

(ns/km)

</div>
<span class='text_page_counter'>(72)</span><div class='page_container' data-page=72>

3.4.2.2.Tán sác do mầu.

3.4.2.2.Tán sác do mầu.

ã

<b>_{Khái niệm}</b>

_:

Do tớn hiu quang truyn trờn sợi không phải là đơn sắc mà

gồm một khoảng b ớc sóng nhất định. Mỗi b ớc sóng lại có

vận tốc truyền khác nhau nên thời gian truyền cng khỏc

nhau

ã

<b>_{Tán sắc mầu của một số sợi quang.}</b>

2
1

3
1300

1200 1400 1500

1600

(nm)
12
8
4
0
-4
dchr
(ps/nm.km)

</div>
<span class='text_page_counter'>(73)</span><div class='page_container' data-page=73>

34.2.3.Tán sắc do vật liệu.

34.2.3.Tán sắc do vật liệu.

ã Chit sut ca si quang ln thay đổi bởi vật liệu trong

nó.đây là nguyên nhân gây nên tán sắc chất liệu.

• Về mặt vật lý, tán sắc chất liệu cho biết mức độ nới rộng

xung của mỗi nm bề rộng phổ nguồn quang qua mỗi km

sợi quang, đơn vị của độ tán sắc do chất liệu M là

ps/nm.Km.

• Tại b ớc sóng 850 nm độ tán sắc do chất liệu khoảng 90



120 ps/nm.Km.

• Tại b ớc sóng 1300nm tán sắc do chất liệu bằng tán sắc ống

dẫn sóng nh ng ng ợc dấu nên tán sắc thể bằng khơng. Do

đó b ớc sóng 1300nm th ờng đ ợc chọn cho các đ ờng truyền

tốc độ cao.

</div>
<span class='text_page_counter'>(74)</span><div class='page_container' data-page=74>

3.4.2.4.Tán sắc do ống dẫn sóng.

3.4.2.4.Tán sắc do ống dẫn sóng.

ã Sự phân bố năng l ợng ánh sáng trong sợi quang phụ thuộc vào

b ớc sóng, sự phân bố này gây nên hiện t ợng tán sắc ống dẫn

sóng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(75)</span><div class='page_container' data-page=75>

3.5.Các loại cáp quang.

3.5.Các loại cáp quang.

ã _{Cấu trúc của cáp quang.}

ã _{Phân loại cáp quang.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(76)</span><div class='page_container' data-page=76>

3.5.1.Cấu trúc cáp quang.

3.5.1.Cấu trúc cáp quang.

ã <b>_{Lõi cáp:}</b>

là các sợi quang đã đ ợc bọc thứ cấp, có thể bọc chặt hoặc bọc
lỏng, lõi cáp có thể bao quanh phần tử gia c ờng.

• <b>_{Thành phần gia c ờng}</b>_{: .}

Phn tử gia c ờng có thể là kim loại( là các loại dây thép) thép
phi kim( th ờng là dây thuỷ tinh, plastic tăng c ờng học là các sợi
tỏ Aramid). Nó có thể đặt ở tâm hoặc phân bố ở các lớp ngồi
đồng tâm với cáp

• <b>_{Vá c¸p:}</b>

<b> vỏ</b> cáp có chức năng cơ bản là bảo vệ, và có tính chất quyết
định tuổi thọ của vỏ cáp. Vỏ cáp có thể là chất dẻo hay kim
loại. .

<b>Sợi quang.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(77)</span><div class='page_container' data-page=77>

3.5.2.Phân loại cáp quang.

3.5.2.Phân loại cáp quang.

ã Phân loại theo cấu trúc.

</div>
<span class='text_page_counter'>(78)</span><div class='page_container' data-page=78>

3.2.3.Một số loại cáp quang thông dụng.

3.2.3.Một số loại cáp quang thông dụng.

ã Cáp treo.

ã Cáp kéo ống.

ã Cáp trôn trực tiếp.

ã Cáp trong nhà và cáp v ợt.

</div>
<span class='text_page_counter'>(79)</span><div class='page_container' data-page=79>

1a-cáp treo.

1a-cáp treo.

ã Dặc điểm

Cáp treo:

D ợc phân loại có dây treo ngoài hoặc dây treo bên trong ( Tự

treo).

ã Cỏp cú dõy treo ngoi khơng địi hỏi cáp căng đặc biệt mà chỉ

cần có khả năng chịu nhiệt tốt và đặc tính cơ học tốt. Loại này

dùng trong những vùng có băng, gió mạnh hoặc khoảng lặp

q dài.

• Cáp loại tự treo phải có ứng suất cơ và nhiệt cao trong quá

trình khai thác, phải đảm bảo chịu đ ợc lực căng lớn. Loại có

dây treo ngồi có thể sử dụng mọi loại cấu trúc, nh ng loại tự

treo chỉ dùng cấu trúc đệm lỏng để sợi có khơng gian di

</div>
<span class='text_page_counter'>(80)</span><div class='page_container' data-page=80>

1b-c¸p treo.

1b-c¸p treo.

</div>
<span class='text_page_counter'>(81)</span><div class='page_container' data-page=81>

2-cáp kéo ống.

2-cáp kéo ống.

ã

<b>Dặc điẻm</b>

c

<b>áp kéo ống:</b>

ã

_{Loi cỏp ny, phi chu c lực kéo, lực xuắn, có trọng l ợng}

nhẹ để dễ dàng lắp đặt và phải mềm dẻo để v ợt ch ớng ngại vật.

• Loại cáp này phải chịu đ ợc n ớc, nên cấu trúc cáp th ờng có

chất độn Jelly và chống ẩm bằng kim loi.

</div>
<span class='text_page_counter'>(82)</span><div class='page_container' data-page=82>

3- cáp trôn.

3- cáp trôn.

ã

<b>Dặc điểm:</b>

đặc điểm t ơng tự nh cáp kéo ống. Nh ng cáp này có

bảo vệ tốt hơn, th ờng có vỏ bọc kim loại để tránh bị phá huỷ

do đào bới, tác động của t.

ã Vỏ bọc thép bên ngoài gồm các sợi thép hoặc các băng thép.

ã Bên ngoài lớp vỏ thép này là lớp vỏ bọc chất dẻo. Cáp chôn

</div>
<span class='text_page_counter'>(83)</span><div class='page_container' data-page=83>

4 a-cáp lắp đặt trong nhà.

4 a-cáp lắp đặt trong nhà.

• <b>_{Dặc điểm}</b>_{: Cáp trong nhà th ờng có ít sợi. Các đặc tính chủ yếu của cáp}
trong nhà là:

• _{D ờng kính bên ngồi nhỏ, mềm mại, chống va đập, có độ cong cho phép}
nhỏ và dễ nối.

• _{Cấu trúc của cáp phải đảm bảo cho các sợi chịu đ ợc trọng lực khi đặt cáp}
thẳng đứng dọc t ờng nhà cao tng.

ã _{Cáp trong nhà phải chống gặm nhấm và chống xây xát. Cáp v ợt cũng là}
loại cáp trong nhà và có thể sử dụng loại cáp tù treo.

</div>
<span class='text_page_counter'>(84)</span><div class='page_container' data-page=84>

4b- cáp láp đặt trong nhà.

4b- cáp láp đặt trong nhà.

</div>
<span class='text_page_counter'>(85)</span><div class='page_container' data-page=85>

5- c¸p biĨn.

5- cáp biển.

ã

<b>_{Dc im:}</b>

_{Loi cỏp ny dựng thả qua sơng hoặc biển vì}

vậy nó địi hỏi u cầu rất khắt khe.

• Tính chống ẩm và chống n ớc tại vùng có áp suất cao.

• Có khả năng chịu kéo khi lắp đặt v sa cha cỏp

ã Chống lại đ ợc các áp lực thống kê

ã Cho khả năng hàn nối, sửa chữa dễ dàng.

ã Cú cu trúc t ơng thích với cáp đặt trên đất liền.

• Dây là loại cáp đặc chủng, nó đ ợc chia thành hai loại cáp:

</div>
<span class='text_page_counter'>(86)</span><div class='page_container' data-page=86>

Ch ơng4: các thành phần trong hệ thống

Ch ơng4: các thành phần trong hệ thống

thông tin quang.

thông tin quang.

<b>4.1.m¸y ph¸t quang.</b>

<b>4.1.máy phát quang.</b>
–Sơ đồ khối .

bộ ghép kênh điện.

b bin i quang in.
b ghộp kờnh quang.

<b>4.2.m¸y thu quang.</b>

<b>4.2.máy thu quang.</b>
–Sơ đồ khối .

–Bộ tách kênh quang.
b bin i quang in
B tỏch kờnh in.

<b>43.trạm lặp.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(87)</span><div class='page_container' data-page=87>

<b>4.1.máy phát quang.</b>

<b>4.1.máy phát quang.</b>

ã _{4.1.1.S khi mỏy phỏt quang.}

<i><b>B</b></i>
<i><b>ộ</b></i>
<i><b>g</b></i>
<i><b>h</b></i>
<i><b>ép</b></i>
<i><b>k</b></i>
<i><b>ên</b></i>
<i><b>h</b></i>
<i><b>số</b></i>
<i><b>(E</b></i>

<i><b>)</b></i> <i><b>B bin i</b></i>

<i><b>mà đ ờng </b></i>
<i><b>dây</b></i>

<i><b>Mạch kích </b></i>
<i><b>thích</b></i>

<i><b>iu ch</b></i>
<i><b>c ng </b></i>
<i><b>sỏng LD.</b></i>

<i><b>Điều khiển công suất ra.</b></i>

<i><b>B</b></i>
<i><b>ộ</b></i>
<i><b> g</b></i>
<i><b>h</b></i>
<i><b>ép</b></i>
<i><b> k</b></i>
<i><b>ên</b></i>
<i><b>h</b></i>
<i><b>q</b></i>
<i><b>u</b></i>
<i><b>a</b></i>
<i><b>n</b></i>
<i><b>g</b></i>
<i><b>(O</b></i>
<i><b>)</b></i>

<i><b>B bin i in quang</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(88)</span><div class='page_container' data-page=88>

<b>Máy phát quang- </b>

<b>Máy phát quang- </b>

4.1.2. Các thành phần chính.

ã _{Bô ghép kênh điện:th ờng dùng ghép kênh tdma, nhiệm vụ thực hiện ghép n kênh tín}
hiệu điện thành một kênh truyền tải.

ã _{B biộn i in quang: Th ng dùng các đi ốt led hoặc lade.Nhiẹm vụ là biến đổi}
tín hiệu điện từ khối sử lý ghép kênh điện tới, thành tín hiệu quang thích hợp với
truyền dẫn trên sợi quang.

</div>
<span class='text_page_counter'>(89)</span><div class='page_container' data-page=89>

<b>M¸y ph¸t quang.</b>

<b>M¸y ph¸t quang.</b>

4.1.3.bô ghép kênh điện.

</div>
<span class='text_page_counter'>(90)</span><div class='page_container' data-page=90>

<b>4.1.4.b bin i in quang.</b>

<b>4.1.4.b bin i in quang.</b>

ã _{đi ốt led}_{. (Light- Emitting Diode)}
Cấu tạo .

Dặc điểm .
Phân loại.
Ưng dụng

ã _{đI ốt laser}_{. ( Light Amplication by Stimulate Emision of Radiation)}
– CÊu t¹o .

</div>
<span class='text_page_counter'>(91)</span><div class='page_container' data-page=91>

<b> </b>

<b> </b>

<b>đI ốt led-cấu tạo sled</b>

<b>đI ốt led-cấu tạo sled</b>

(Light- Emitting Diode)

(Light- Emitting Diode)

ã _{Dối với cấu trúc phát mặt thì mặt phẳng của vùng phát ra ánh sáng vuông}
góc với trục của sợi dẫn quang nh hình vẽ

ã _{. Vựng tớch cc th ờng có dạng phiến trịn, đ ờng kính khoảng 50 m và độ}_
dày khoảng 2,5 m.

• _{Mẫu phát chủ yếu là đẳng h ớng với độ rộng chùm phát khoảng 120 0.}
• _{Cơng suất này giảm xuống còn 50% so với đỉnh khi}__{= 600.}

PhiÕn táa nhiệt

Sio₂

Vật liệu bao phủ
Kim loại hoá

Các lớp
hạn chế

Giếng
khắc hình

tròn

</div>
<span class='text_page_counter'>(92)</span><div class='page_container' data-page=92>

<b>đI ốt led-cấu tạo eled.</b>

<b>đI ốt led-cấu tạo eled.</b>

ã _{LED phát cạnh có cấu trúc gồm một vùng tiếp giáp tích cực có vai trò là}
nguồn phát ánh sáng không kết hợp và hai lớp dÉn.

• _{Cả hai lớp dẫn đều có chỉ số chiết suất thấp hơn chỉ số chiết suất của vùng}
tích cực nh ng lại cao hơn chỉ số chiết suất của các vật liệu bao quanh

• _{Hình thành một kênh dẫn sóng để h ớng sự phát xạ ánh sáng về phía lõi sợi}
• _{Mẫu phát của LED phát cạnh có định h ớng tốt hơn so vi LED phỏt mt.}

Giải tiếp
xúcMiền hoạt

tính _{Kim loại}
Lớp Si0₂ cách
điện Các lớp dị
Lớp dẫn

</div>
<span class='text_page_counter'>(93)</span><div class='page_container' data-page=93>

đI ốt led- Nguyên lý phát xạ ánh sáng

đI ốt led- Nguyên lý phát xạ ánh sáng

Phát xạ ánh sáng của led là két quả của 2 quá trình mấu trốt sau:

ã <b>_{Quá trình hấp thụ:}</b>

Khi c kích thích bởi một photon ánh sáng đủ lớn hv > thì điện tử hấp thu năng l
ợng và nhảy từ mức năng l ợng thấp lên mc nng l ng cao .

ã <b>_{Quá trình phát xạ tự nhiên:}</b>

Khi mt in t trng thỏi quỏ độ tự dịch chuyển từ mức năng l ợng cao nhảy
xuống mức và phát ra một photon sáng. Đây là hiện t ợng phát xạ tự nhiên đ ợc sử
dụng để chế tạo LED. Do quá trình tái hợp là ngẫu nhiên nên ảnh h ởng phỏt ra l
ỏnh sỏng khụng kt hp.

Dòng lỗ trống
Vùng tích

cực

Vùng dẫn sóng
1,51e

V

Tái hợp điện
tử và lỗ
trống
Năng
L ợng
điện
tử
chỉ

số
chiế
t
suất

Dòng điện tử

a)

1 2 3 4 5

hv=820nm

</div>
<span class='text_page_counter'>(94)</span><div class='page_container' data-page=94>

<b>®I èt led</b>

<b>đI ốt led</b>

-đặc tính kỹ thuật

-đặc tính kỹ thuật

.

-Cơng suất ra đối với sợi đơn
mode SMF (250_{C, dòng điều khiển}

150mA)

-Thêi gian lên / xuống

-Dộ rộng phổ nửa công suất
(250_{C )}

-H số nhiệt độ công suất đầu ra
-Sự thay đổi b ớc sóng trung tâm
theo nhiệt độ

- Dé d·n phỉ

210

W
3ns max
80100

nm
1,2%/0_C

0,50,8
nm/0_C

0,4nm/0

</div>
<span class='text_page_counter'>(95)</span><div class='page_container' data-page=95>

<b>®I èt </b>

<b>led-®I èt led-</b>

øng dơng

øng dơng

Thiết bị hiện có ở thị tr ờng hiện nay đạt tốc độ 200Mbit/s, một số thực nghiệm đ ợc tiến
hành với nguồn phát ELED đạt tới 565Mbit/s và thậm chí kể cả tới 1,2Gbit/s.

• _{Các loại LED phát mặt cũng đã đ ợc sử dụng với các sợi đơn mode. Ưu điểm của}
loại này là liên kết đơn giản. Yếu điểm chính là cơng suất phát ra t ơng đối thấp,
khoảng 1,5W khi làm việc ở tốc độ 565Mbit/s, và độ rộng phổ của nó rộng .
• _{Các thực nghiệm đã đạt đ ợc các độ dài tuyến lên tới 9,6 Km với tốc độ 2Gbit/s và}

100Km với tốc độ 16 Mbit/s. Độ dài tuyến ở đây bị giới hạn là vì qũy cơng suất và

tán sắc gây ra do độ rộng phổ của LED .

</div>
<span class='text_page_counter'>(96)</span><div class='page_container' data-page=96>

<b>3.1.4.1.®I èt laser.</b>

<b>3.1.4.1.®I èt laser.</b>

( Light Amplication by

( Light Amplication by

Stimulate Emision of

Stimulate Emision of

Radiation)

Radiation)

ã

<b>_{A.cấu trúc của 2 loại đI èt lade.}</b>

Sio₂ Sio₂

n-GaAlAs
Líp tiÕp
xóc p-InP
p-InP
Líp giíi
h¹n p-InP
Líp tiÕp xúc

D ơng và toả nhiệt

Lớp tiếp xúc
âm
Lớp tiếp xúc
p-GaAlAs

n-InP

b)

Sio₂ Sio₂

</div>
<span class='text_page_counter'>(97)</span><div class='page_container' data-page=97>

điốt laser-nguyên lý phát xạ ánh sáng.

điốt laser-nguyên lý phát xạ ánh sáng.

ã _{. Cỏc loi Laser cú thể là khác nhau nh ng nguyên lý hoạt động cơ bản là cùng nh}
nhau. Hoạt động của Laser là kết qủa của ba quá trình mấu chốt, đó là hấp thụ
photon, phát xạ tự phát, và phát xạ kích thích. Ba q trình này đ ợc mô tả ở sơ đồ
hai mức năng l ợng n gin .

E₂ E₂

E1

E2

E₁

Phát xạ kích thích

Phát xạ tự phát
Hấp thơ

a) b)

</div>
<span class='text_page_counter'>(98)</span><div class='page_container' data-page=98>

<b>4.1.4.2. ®I èt laser</b>

<b>4.1.4.2. ®I èt laser</b>

<b>.</b>

<b>.</b>

• <b>_{B.tóm tắt đặc tính kỹ thuật của điốt lade.}</b>
+) C ờng độ bức xạ cao

+) Có độ ổn định b ớc sóng bức xạ tốt
+) Mật độ của tia bức xạ cao

</div>
<span class='text_page_counter'>(99)</span><div class='page_container' data-page=99>

<b>c.Bảng tóm tắt các đặc tính của Laser DFB</b>

<b>c.Bảng tóm tắt các đặc tính của Laser DFB</b>

<b>Tham sè </b> <b> Đặc điểm </b>

ã _{B ớc sóng} _{1310 nm hoặc1550 nm 10nm}

ã _{Công suất quang} _{3-14 mW}

ã _{Dải tần làm việc} _{50-860 MHz}

ã _{Mức RFvào(tín hiệu video)} _{+10 tới +25 dBmV/kênh}

ã _{Hệ số điều chế quang(m)} _3-4%/kênh

ã _{CNR(i với 80 kênh tải) 52 dB(với công suất tại đầu thu 0 dB)}
• _{Méo CSO} _{- 62 dBc}

• _{MÐo CTB} _{- 65 dBc}

• _{Thay đổi đáp ứng tần số} _±_{1 dB(50-860 MHz)}
• _{Suy hao đ ờng xuống} _{>16dB(RF đầu vào)}

</div>
<span class='text_page_counter'>(100)</span><div class='page_container' data-page=100>

<b>.</b>

<b>.d.Tóm tắt các đặc tính của Laser DFB điều chế trực d.Tóm tắt các đặc tính của Laser DFB điều chế trực </b>
<b>tiếp cho đa kênh AM/QAM ng lờn.</b>

<b>tiếp cho đa kênh AM/QAM đ ờng lên.</b>

Tham số Dặc điểm

ã _{B ớc sóng} _{1310nm hoặc 1550nm 10nm}

ã _{Công suất quang} _{3- 5mW}

ã _{Dải tần làm việc} _{5 – 42MHz}

• _{Møc RF vao} _{+ 10 tới +25 dBmV/kênh}

ã _{Di ng} _15dB

ã _{CNR(các kênh QPSK)} _{16 dB}

ã _{tại BER} _10-7C/(N+1)

ã _{các kênh QPSK} _20dB

ã _{tai BER} _10-7

ã _{Sai số mức công suất ra - 25 dBc}_≤

• _{Tỉn hao đ ờng lên} _{>16 dB(RF vào)}

ã _{Di nhiệt độ làm việc} _{- 200 tới +650C}

</div>
<span class='text_page_counter'>(101)</span><div class='page_container' data-page=101>

<b>e.øng dơng cđa ®I èt laser</b>

<b>e.øng dơng của đI ốt laser</b>

ã _{Th c hin xõy dng cỏc hệ thống thơng tin quang trong mạng viễn thơng có}
tốc độ cao và cự ly truyền dẫn xa ,ng ời ta phải sử dụng các diốt Laser có độ
rộng phổ rất hẹp đó là các Laser đơn mode

• _{Với hệ thống truyền hình cáp Laser phản hồi phân tán(bố)}

</div>
<span class='text_page_counter'>(102)</span><div class='page_container' data-page=102>

4.1.5.bộ ghép kênh quang

4.1.5.bộ ghép kênh quang

.

.

ã _{4.1.5.1Cấu trúc ghép kênh theo b ớc sóng.}

<b>Nguồn</b>

<b>MPEG</b>
<b>Điều chế </b>
<b>64/256 </b>
<b>QAM</b>
<b>Ngn</b>
<b>MPEG</b>
<b>§iỊu chÕ </b>
<b>64/256 </b>
<b>QAM</b>

<b>Laser Tx #1 </b>
<b>1111111</b>
<b>1</b>
<b>*</b>
<b>8</b>
<b>W</b>
<b>D</b>
<b>M</b>
<b>M</b>
<b>u</b>
<b>x</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(103)</span><div class='page_container' data-page=103>

4.2.máy thu quang.

4.2.máy thu quang.

ã _{4.2.1.Cấu trúc của máy thu quang.}

<i><b>B</b></i>
<i><b>ộ</b></i>

<i><b>tá</b></i>
<i><b>ch</b></i>
<i><b>k</b></i>
<i><b>ên</b></i>

<i><b>h</b></i> <i><b>số</b><b>(</b></i> <i><b>E</b><b>)</b></i>

<i><b>B bin i</b></i>
<i><b>mó ng </b></i>

<i><b>dây</b></i>
<i><b>khuyếc</b></i>

<i><b>h i </b></i>
<i><b>cõn </b></i>
<i><b>bằng</b></i>

<i><b>xác định & </b></i>
<i><b>tái tạo</b></i>

<i><b>AGC & Đinh thời.</b></i>
<i><b>Bộ biến đổi quang/in</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(104)</span><div class='page_container' data-page=104>

4.2.2.bộ tách kênh quang

4.2.2.bộ tách kênh quang

ã _{Cấu trúc bộ tách kênh quang theo b ớc sãng.}

<b>HUB</b>

<i><b>1</b></i>

<i><b>*</b></i>

<i><b>8</b></i>

<i><b> D</b></i>

<i><b>W</b></i>

<i><b>D</b></i>

<i><b>M</b></i>

<i><b> D</b></i>

<i><b>em</b></i>

<i><b>x</b></i>

<i><b>x</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(105)</span><div class='page_container' data-page=105>

4.2.3.bộ biến đổi quang điện.

4.2.3.bộ bin i quang in.

ã _{4.2.3.1.đI ốt tách quang pin.}

Vùng hoá

trị Wv
Vùng
cấm Eg
Vùng
dẫn Wc
Vùng
diện tích
không
gian
P
Điện
cực
vòng
ánh
sáng
Lớp
chống
phản
xạ
R
T
W
N
a) b
)

</div>
<span class='text_page_counter'>(106)</span><div class='page_container' data-page=106>

4.2.3.b biến đổi quang điện

4.2.3.bộ biến đổi quang điện

• _{4.2.3. 2. cấu trúc đI ốt thác apd.}

x
Vùng thác

ánh sáng

Điện cực vòng

Điện cùc
N

N
SP

RT

M 200

</div>
<span class='text_page_counter'>(107)</span><div class='page_container' data-page=107>

4.2.3.bộ biến đổi quang điện.

4.2.3.bộ biến đổi quang điện.

</div>
<span class='text_page_counter'>(108)</span><div class='page_container' data-page=108>

4.2.3.bộ biến đổi quang in.

4.2.3.b bin i quang in.

ã _{ứng dụng của đI èt pin vµ apd.}

+Với b ớc sóng 850 nm . Loại Si – PIN và APD hay dùng. Si – APD có

u điểm hơn, có dịng dị và hệ số tạp âm nhỏ, hệ số khuếch đại tăng tới
100, điện áo phân cực ng ợc 200V

+Với b ớc sóng 1300 nm đến 1500 nm tại b ớc sóng này thì.
Ge-APD đ ợc sử dụng rộng rãi nhất. Điện áp làm việc từ 30V

</div>
<span class='text_page_counter'>(109)</span><div class='page_container' data-page=109>

4.3.bộ lặp , bộ khuếch đại quang.

4.3.bộ lp , b khuch i quang.

ã _{3.3.1.Cấu trúc bộ lặp.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(110)</span><div class='page_container' data-page=110>

4.3.2.bộ khuyếch đại quang.

4.3.2.bộ khuyếch đại quang.

đặc điểm của bộ khuyếch đại quang.
• _{Tín hiệu vào, ra là tín hiệu quang.}

• _{Tín hiệu ra =khuyếch đại trực tiếp khơng thơng qua biến đổi quang điện.}
• _{Hiệu suất cao, tiét kiệm nguồn điện.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(111)</span><div class='page_container' data-page=111>

đề c ơng ôn tập môn thông tin quang.

đề c ơng ôn tập mơn thơng tin quang.

• _{Câu 1:TRình bầy cấu trúc hệ thống thơng tin quang?}
• _{Câu2: về đặc điểm và ứng dng ca thụng tin quang?}

ã _{Câu3: Trình bầy cấu trúc của sợi quang?&trình bầy nguyên lý truyền sóng}

điện từ trong sợi quang?

ã _{Cõu4 : Trỡnh by v si quang a mod &si quang n mod?}

ã _{Câu5 :Trình bầy về hiện t ợng tán sắc?hiện t ợng suy hao trong sợi quang?}
ã _{Câu 6: Trình bầy về các loại cáp quang?}

ã _{Câu7: Trình bầy về một số máy phát quang:}
ã _{+ Máy phát quang bàng đi ốt LED?}

ã _{+Máy phát quang bằng điốt lade LD?}

ã _{Câu8: Trình bầy về một số máy thu quang:}
ã _{+ Máy thu quang đi ốt PIN?}

ã _{+Máy thu quang bằng điốt thác APD?}

</div>

<!--links-->