ĐỒ án TÌM HIỂU VÀ SO SÁNH CÁC bộ KHUẾCH đại QUANG TRONG hệ THỐNG THÔNG TIN QUANG

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA VẬT LY

TÌM HIỂU VÀ SO SÁNH
CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
CHUYÊN NGÀNH: THÔNG TIN QUANG

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Ân
Sinh viên thực hiện: Thân Hồng Giang


NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG.



TÌM HIỂU VỀ CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG.



MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC BỘ
KHUẾCH ĐẠI QUANG TRONG HỆ THỐNG
THÔNG TIN QUANG.

KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG

NGUYÊN LÝ CỦA MỘT BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG


Hiện tượng phát xạ kích thích.



Hiện tượng đảo mật độ phân bố của môi trường.


KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG
MÔ HÌNH TỔNG QUÁT CỦA MỘT BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
Tín hiệu quang
đến

Vùng tích cực

Laser bơm

Tín hiệu quang đã
được khuếch đại


KỸ THUẬT KHUẾCH ĐẠI QUANG
CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MỘT BỘ
KHUẾCH ĐẠI QUANG.


Hệ số khuếch đại (Gain).
P
G  out
Pin





G (dB)  10 log(

Pout
)
Pin

Băng thông khuếch đại (Gain Bandwidth).
Công suất ngõ ra bão hòa (Saturation Output Power).
Hệ số nhiễu NF (Noise Figure).


TÌM HIỂU VỀ CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG



BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN SOA.



BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA.



BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN.




BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN SOA.


BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN SOA.
- Các ứng dụng cơ bản của SOA.
- Cổng quang:

- Logic quang:
- Tách/ghép kênh:


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA.
Cấu trúc của bộ khuếch đại quang sợi EDFA


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA.
Giản đồ phân bố năng luợng của Er3+


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA.
Nguyên lý hoạt động của EDFA.

 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA.
Yêu cầu đối với nguồn bơm của bộ khuếch đại quang EDFA
- Bơm thuận (codirectional pumping)

- Bơm ngược (counterdirectional pumping)


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA.
- Bơm hai chiều (dual pumping)

Một EDFA được bơm kép có thể cung cấp công suất ra tới +26
dBm trong vùng công suất bơm cao nhất có thể đạt được.


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN.
- Hiện tượng tán xạ RAMAN.

a. Sóng Stockes

b. Sóng anti-Stockes

- Hiện tượng tán xạ RAMAN kích thích.


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN.
Sơ đồ mô tả quá trình tán xạ RAMAN kích thích.
E3

Laser bơm

hν
E2
E1

Tín hiệu
h(ν – νd)


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN.
Cấu trúc của bộ khuếch đại quang RAMAN.


 BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN.
Yêu cầu đối với nguồn bơm của khuếch đại quang RAMAN.

Cấu hình bơm ngược của bộ khuếch đại quang RAMAN.


BẢNG SO SÁNH CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG


MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG
TRONG HỆ THỚNG THƠNG TIN QUANG.
 Mơ phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA


 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Ta có tín hiệu điện đầu vào qua bộ phát xung NRZ Pulse Generator
được hiển thị bởi bộ Oscilloscope Visualizer_2.

 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Tín hiệu điện thu được sau khi qua bộ tách sóng quang PIN và bộ lọc
nhiễu thơng thấp


 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Tín hiệu quang đầu vào sau khi qua bộ điều chế Mach Zehnder Modulator


 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Tín hiệu quang sau khi qua bộ khuếch đại quang SOA


 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang SOA
Sơ đồ lỗi BER của SOA


 Mô phỏng hệ thống quang sử dụng bộ khuếch đại quang EDFA.