Đồ Án Hệ thống thông tin quang và phương pháp ghép kênh quang WDM

Hệ thống thông tin quang và phương pháp ghép kênh quang WDM
Mục lục
CÁC TỪ VIẾT TẮT
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
VÀ PHƯƠNG PHÁP GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG WDM: 1
I. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG: 1
II. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG VÀ CÁC THAM SỐ CƠ BẢN: 4
II.1. Giới thiệu nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng WDM: 4
Hệ thống truyền dẫn hai chiều trên hai sợi: 5
Hệ thống truyền dẫn hai chiều trên một sợi: 6
II.2. CÁC THAM SỐ CƠ BẢN: 7
CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ QUANG THỤ ĐỘNG TRONG WDM: 10
I. CÁC THIẾT BỊ WDM VI QUANG: 11
I.1. Các bộ lọc trong thiết bị WDM: 12
a) Bộ tách hai kênh sử dụng bộ lọc: 13
b) Bộ tách lớn hơn hai kênh sử dụng bộ lọc: 14
c) Thiết bị kết hợp ghép/tách kênh sử dụng bộ lọc: 16
I.2. Thiết bị WDM làm việc theo nguyên lý tán sắc góc: 18
I.2.1. Dùng lăng kính làm phần tử tán sắc góc: 18
I.2.2. Dùng cách tử làm phân tử tán sắc góc: 19
a) Mở đầu: 19
b) Cách tử nhiễu xạ phẳng: 20
c) Ứng dụng của cách tử nhiễu xạ phẳng: 22
d) Cách tử hình lòng chảo: 24
e) Cách tử Bragg: 25
II. CÁC THIẾT BỊ WDM GHÉP SỢI : 27
III. MỘT SỐ KỸ THUẬT KHÁC ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GHÉP WDM: 30
III.1. Bộ ghép bước sóng dùng công nghệ phân phối chức năng quang học SOFT: 30
III.1.1. Nguyên lý chung: 30
III.1.2. Bộ ghép nhân kênh dùng cách tử: 31
III.1.3. ứng dụng thiết kế bộ ghép n bước sóng:32
III.2. AWG VÀ NHỮNG NÉT MỚI VỀ CÔNG NGHỆ TRONG THIẾT BỊ WDM: 35
CHƯƠNG 3: MỘT SỐ VẤN ĐỀ KỸ THUẬT CẦN QUAN TÂM
ĐỐI VỚI HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM: 39
I. SỐ KÊNH SỬ DỤNG VÀ KHOẢNG CÁCH GHÉP GIỮA CÁC KÊNH: 40
II. VẤN ĐỀ ỔN ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG
VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG PHỔ CỦA NGUỒN PHÁT: 43
III. VẤN ĐỀ XUYÊN NHIỄU GIỮA CÁC KÊNH TÍN HIỆU QUANG: 44
IV. VẤN ĐỀ SUY HAO – QUỸ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG: 45
V. VẤN ĐỀ TÁN SẮC - BÙ TÁN SẮC: 45
VI. VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN: 47
VI.1. Hiệu ứng SPM (Self Phase Modulation): 48
VI.2. Hiệu ứng XPM (Cross Phase Modulation): 49
VI.3. Hiệu ứng FWM (Four Wave Mixing): 50
VI.4. Hiệu ứng SRS (Stimulated Raman Sattering): 51
VI.5. Hiệu ứng SBS (Stimulated Brillouin Sattering): 51
VI.6. Phương hướng giải quyết ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến: 53
VII. BỘ KHUẾCH ĐẠI EDFA VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ KHI SỬ DỤNG EDFA
TRONG MẠNG WDM: 53
VII.1. Vấn đề tăng ích động có thể điều chỉnh của EDFA: 54
VII.2. Vấn đề tăng ích bằng phẳng của EDFA: 55
VII.3. Vấn đề tích luỹ tạp âm khi dùng bộ khuếch đại EDFA: 56
CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ THEN CHỐT CỦA HỆ THỐNG WDM: 57
I. CÔNG NGHỆ LỌC QUANG CÓ ĐIỀU CHỈNH BƯỚC SÓNG: 58
I.1. Nguyên lý cơ bản và tham số của bộ lọc quang kiểu khoang F-P: 58
I.2. Bộ lọc quang có công cụ tiêu chuẩn F-P: 60
II. CÔNG NGHỆ BỘ CHUYỂN PHÁT QUANG (OTU): 60
II.1. Kết cấu cơ bản của OTU: 60
II.2. Ứng dụng của OTU: 61
a) Sử dụng OTU ở đầu phát: 61
b) Sử dụng OTU trong bộ chuyển tiếp: 62
c) Sử dụng OTU ở đầu thu: 63
III. CÔNG NGHỆ BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỬ DỤNG SỢI QUANG
PHA TRỘN ERBIUM (EDFA): 64
III.1. Cấu tạo cơ bản và nguyên lý hoạt động của EDFA: 64
III.2. Đặc tính của EDFA: 66
a) Đặc tính tăng ích của EDFA: 66
b) Đặc tính công suất ra: 69
c) Đặc tính nhiễu: 69
III.3. Các phương thức bơm sử dụng trong EDFA: 70
a) Bơm cùng chiều: 70
b) Bơm ngược chiều: 71
c) Bơm hai chiều: 71
d) So ánh tính năng của 3 phương thức bơm: 71
III.4. Ứng dụng của EDFA trong mạng WDM: 72
IV.CÔNG NGHỆ SỢI QUANG: 74
IV.1. Phân loại sợi quang: 74
IV.2. Sợi quang dich chuyển vị trí tán sắc khác không: 75
a) Sự xuất hiện hiệu ứng phi tuyến tính khi trong mạng có sử dụng DSF và EDFA: 75
b) Nguyên lý làm việc của NZ-DSF: 76
c) ứng dụng của NZ-DSF: 76
IV.3. Sợi quang bù tán sắc : 77
a) Nguyên lý cơ bản của bù tán sắc: 77
b) Tính nâng và kết cấu của sợi bù tán sắc DCF: 78
IV4. Sợi quang tán sắc phẳng: 79
V.CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT HỆ THỐNG WDM: 81
V.1. Tại sao cần điều khiển giám sát: 81
V.2. Yêu cầu đối với kênh điều khiển giám sát: 81
V.3. Thực hiện điều khiển giám sát: 82
a) Điều khiển giám sát sử dụng bước sóng ngoài băng: 82
b) Điều khiển giám sát sử dụng bước sóng trong băng: 83
c) Điều khiển giám sát sử dụng kết hợp bước sóng trong băng và ngoài băng: 83
V.4. Các yêu cầu trong giám sát: 83
CHƯƠNG 5: MẠNG WDM: 86
I. PHÂN CẤP MẠNG WDM: 87
II. HAI KIỂU CHUYỂN MẠCH CỦA MẠNG WD: 88
a) Mạng WDM chuyển mạch lênh: 88
b) Mạng WDM chuyển mạch gói: 89
III. ĐIỂM NÚT CỦA MẠNG WDM: 90
a) Điểm nút OXC: 90
b) Điểm nút OADM: 93
IV. PHÂN PHỐI VÀ ĐỊNH TUYẾN BƯỚC SÓNG TRONG MẠNG WDM: 95
a) Kênh bước sóng và kênh bước sóng ảo: 96
b) Chọn đường trong mạng WDM: 97
V. BẢO VỆ MẠNG WDM: 98
a) Bảo vệ kiểu 1+1 trên lớp SDH: 98
b) Bảo vệ đoạn ghép kênh: 100
VI. WDM và SDH: 100
VII. MẠNG QUANG VÀ MẠNG HỖN HỢP QUANG ĐIỆN: 101
VIII. VẤN ĐỀ PHI TUYẾN TÍNH TRONG MẠNG QUANG WDM.: 102
IX. THIẾT KẾ KẾT CẤU MẠNG WDM.: 102
X. MẠNG RING TỰ HỒI PHỤC GHÉP BƯỚC SÓNG: 103
X.1. Mở đầu: 103
X.2. Cấu trúc SHR/WDM đơn hướng: 104
a) Cấu trúc mạng Ring có 4 nút: 104
b) Cấu trúc nút: 105
c) Quan hệ giữa số lượng nút và số lượng bước sóng: 106
X.3. Cấu trúc SHR/WDM hai hướng: 106
X.4. So sánh SHR/ADM và SHR/WDM: 108
XI. KẾT LUẬN: 109
TÀI LIÊU THAM KHẢO: