Đồ Án Quản lý tán sắc: Phương pháp bù tán sắc bằng DCF

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUYÊN ĐỀ 1
CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM TÁN SẮC, CÁC LOẠI TÁN SẮC,
ẢNH HƯỞNG CỦA TÁN SẮC TRONG THÔNG TIN QUANG . 4
2.1 Khái niệm tán sắc 4
2.2 Các loại tán sắc 5
2.2.1 Tán sắc mode (Modal Dispersion) . 6
2.2.2 Tán sắc trong sợi đơn mode . 9
2.2.2.1 Tán sắc vận tốc nhóm GVD 10
2.2.2.2 Tán sắc vật liệu 12
2.2.2.3 Tán sắc ống dẫn sóng 13
2.2.2.4 Tán sắc bậc cao hơn .16
2.2.2.5 Tán sắc phân cực mode PMD .17
2.3 Ảnh hưởng của tán sắc trong hệ thống thông tin quang 19
CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP BÙ TÁN SẮC .22
3.1 Sự cần thiết của việc quản lý tán sắc 22
3.2 Kỹ thuật bù tán sắc trước (Precompensation) 24
3.3 Kỹ thuật bù tán sắc trên đường dây (In-line) .25
3.3.1 Bù tán sắc bằng sợi quang DCF 25
3.3.2 Bù tán sắc bằng bộ lọc quang 26
3.3.3 Bù tán sắc bằng tín hiệu liên hợp pha OPC 27
3.3.4 Bù tán sắc bằng cách tử Bragg 27
3.4 Kỹ thuật bù sau (Post compensation) .28
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP BÙ TÁN SẮC BẰNG DCF 30
4.1 Cơ sở toán học .30
4.2 Các thông số kỹ thuật của sợi quang DCF .31
4.3 Bù tán sắc đơn kênh 33
4.4 Kết quả thử nghiệm bù tán sắc bằng DCF .36
4.5 Bộ bù tán sắc của hãng JDSU .36
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO .40
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUYÊN ĐỀ

Viễn thông Việt Nam đang có những bước phát triển mạnh mẽ và vượt bậc, trở thành
một trong những ngành kinh tế kỹ thuật mũi nhọn, đóng góp mạnh mẽ vào sự phát triển
kinh tế xã hội nói chung của đất nước. Ngành Viễn thông cũng là ngành đi tiên phong và đã
đạt được những thành công lớn trong việc “mang chuông đi đánh xứ người” bằng việc Tập
đoàn viễn thông Quân đội Viettel mở rộng đầu tư kinh doanh ở các thị trường ngoài nước
như Lào, Campuchia, Mozambique, Haiti, Peru và sắp tới là Ucraina, Argentina,
Cuba .Vai trò của ngành Viễn Thông rất quan trọng trong cả việc phát triển kinh tế và
đảm bảo an ninh Quốc phòng.
Cuộc sống càng ngày càng được nâng cao, nhu cầu trao đổi thông tin công việc và
giải trí của con người ngày càng cao, không chỉ đơn giản là việc truyền thoại truyền thống,
nhu cầu truyền dữ liệu càng ngày càng đòi hỏi về băng thông và dung lượng đường truyền.
Trong Viễn thông, hệ thống truyền dẫn có hai dạng là vô tuyến và hữu tuyến. Do hệ thống
vô tuyến có những hạn chế đặc thù nên truyền dẫn hữu tuyến vẫn là hình thức truyền dẫn
hiệu quả và quan trọng nhất. Trong truyền dẫn hữu tuyến sử dụng cáp đồng và cáp quang.
Cáp đồng không thể đảm trách được băng thông và dung lượng đường truyền rất lớn từ nhu
cầu của con người. Truyền thông sợi quang ra đời đánh dấu một bước phát triển mạnh mẽ
của công nghệ truyền dẫn, với những ưu điểm nổi trội như băng thông lớn, tốc độ cao, suy
hao thấp truyền dẫn quang đã trở thành công nghệ truyền dẫn chính trong các ứng dụng
tốc độ cao và mạng truyền dẫn đường trục. Truyền dẫn thông tin quang bằng cáp sợi quang
từ khi ra dời đến nay đã trải qua nhiều thời kỳ phát triển. Ban đầu là sợi quang đa mode có
suy hao cao, với cự ly truyền dẫn vài km đến sợi quang đơn mode có suy hao thấp với cự ly
truyền dẫn tăng lên hàng chục, thậm chí hàng trăm km. Cáp quang là giải pháp ưu tiên cho
hệ thống viễn thông đường dài và quốc tế có tốc độ truyền dẫn cao và rất cao, sử dụng trên
đất liền và vượt đại dương.
Tuy nhiên. hệ thống thông tin quang dung lượng lớn sẽ gặp phải 3 vấn đề lớn cần
quan tâm như : Suy hao, tán sắc và hiệu ứng phi tuyến, làm giảm chất lượng và cự ly truyền
dẫn của hệ thống. Vấn đề suy hao có thể được giải quyết đơn giản bằng việc sử dụng các bộ
khuếch đại quang EDFA trong mạng WDM. Ngày nay, hầu hết các hệ thống truyền dẫn
quang được thiết kế hoạt động trong băng C, vùng bước sóng 1530nm – 1565nm, bởi ưu
điểm suy hao rất thấp trong vùng này. Các hiệu ứng phi tuyến có thể bỏ qua đối với các hệ
thống thông tin quang hoạt động ở mức công suất vừa phải khoảng vài mW với tốc độ bit
lên đến 2,5 Gbps. Tuy nhiên ở các tốc độ bit cao hơn như 10 Gbps thì chúng ta phải xem
xét các ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến. Các ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến có
thể giảm đi khi sử dụng sợi quang có diện tích lõi hiệu dụng lớn. Vì vậy vấn đề tán sắc là
vấn đề lớn nhất của các hệ thống thông tin quang. Khi chúng ta sử dụng các bộ khuếch đại
quang EDFA để bù suy hao thì nó lại gia tăng sự tán sắc, một bộ khuếch đại quang không
khôi phục tín hiệu được khuếch đại thành tín hiệu gốc ban đầu. Do đó tán sắc được tích lũy
qua các bộ khuếch đại làm giảm khả năng truyền tín hiệu.