Đồ án Công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng 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: