Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Điện Tử - Viễn Thông Nâng cao chất lượng tín hiêu trong hệ thống thông tin sợi quang phân đoạn Hà Nội-Vinh sử dụng HFA SVTH : Lớp : 08DT2 GVHD : PGS.TS. Nguyễn Văn Tuấn 1 Tổng quang hệ thống ghép kênh theo bước sóng Chương 1 Ứng dụng hệ thống WDM cho tuyến đường trục, tối ưu tỉ số OSNR sử dụng HFA Chương 4 Nội dung 4 Chương Khuếch đại ghép lai HFAChương 2 Chương 3 Khảo sát các loại nhiễu chính trong hệ thống WDM 2 Hệ thống WDM Đơn kênh Phổ quang Phổ quang Tần số Tần số Hệ thống WDM  Tăng dung lượng, tăng tốc độ 3 Khuếch đại EDFA Cấu trúc Mức năng lượng  Sự hấp thụ và bức xạ các ion Er 3+  Kích thích lên mức năng lượng thực 4 Mức năng lượng g’ g Khuếch đại Raman  Tán xạ Raman kích thích  Kích thích lên mức năng lượng ảo Cấu trúc ᶹ V = ᶹ p - ᶹ s = 13.2Thz ᶹ p ᶹ S 5 Khuếch đại HFA  Mở rộng băng tần  Tăng công suất đầu cuối 6 Xây dựng mô hình Gồm 3 loại chính: ASE, DRS, FWM Nhiễu trong hệ thống Nhiễu trong hệ thống WDM sử dụng khuếch đại HFA Nhiễu trong EDFA Nhiễu trong Raman Nhiễu ASE Nhiễu ASE Nhiễu DRS Nhiễu FWM Nhiễu DRS tích lũy Nhiễu ASE tích lũy 7 Nhiễu FWM  Công suất nhiễu cuối tuyến ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] 2 22 )( 2 22 )( 1 11 11 )( 1 11 1 )( 1 1 )()( 1 1 1 )()()( 1 )( 2 2 224 0 6 exp1 exp exp1 2exp 2exp 1024         ∆− ∆+−− ×∆+−+     + ∆− ∆+−− ××         ∆+−× ×           ×         −= ∏ ∑ ∑ ∏ ∑ − = − = = − = = βα βα βα βα βα ψ χ λ π i Li Li i Li GiA GGGA A PPP d cn P m m m M ml l F m l ll M m m l l k l j l i M m m eff kji ijk 8 Nhiễu FWM  Công suất FWM tăng khi số kênh tăng 0 5 10 15 20 25 30 35 0 200 400 600 800 X= 1 Y= 465 X= 1 Y= 105 0 5 10 15 20 25 30 35 -40 -35 -30 -25 b, 16 kenh 0 5 10 15 20 25 30 35 -40 -35 -30 -25 c, 32 kenh FWM Power - dBm 9 Nhiễu FWM  Pin tăng 10 lần, P FWM tăng 1000 lần 0 2 4 6 8 10 12 14 16 -60 -50 -40 -30 -20 -10 X: 6 Y: -45.68 Vi tri kenh Cong suat nhieu FWM (dBm) X: 6 Y: -30.68 X: 6 Y: -15.68 PindBm = -10dBm PindBm = -5dBm PindBm = 0dBm 10 [...]... Nhiễu ASE -1 8 -1 0 -2 0 -1 2 -2 2 -1 4 Nhieu ASE (dBm) Nhieu ASE (dBm) -2 4 -2 6 -2 8 -3 0 -1 6 -1 8 -2 0 -3 2 -2 2 -3 4 -3 6 19 20 21 22 23 24 25 Cong suat bom (dBm) 26 27 -2 4 28 0 50 100 Chieu dai (km) Vị trí kênh Ppump tăng => PASE tăng L tăng => PASE giảm 12 150 Nhiễu ASE -1 9.2 chuan thay G1 thay G2 thay G3 C o n g s u a t n h ie u A S E (d B m ) -1 9.3 -1 9.4 -1 9.5 -1 9.6 -1 9.7 -1 9.8 -1 9.9 -2 0 -2 0.1 -2 0.2 0 2... Nhiễu Rayleigh kép Công suất tín hiệu bị tán xạ Rayleigh kép: -1 6 Chieu dai (km) P ho c ong s uat nhieu D R S -1 8 -2 0 -2 2 L tăng -2 4 => PDRS tăng -2 6 -2 8 -3 0 0 5 50 Chieu dai (km) 10 100 150 15 Chieu dai (km) 14 Nhiễu Rayleigh kép -1 6.5 -1 6.5 Cong suat Pin = 2dBm Cong suat Pin = 4dBm -1 7 Pho cong suat nhieu DRS Pho cong suat nhieu DRS -1 7 -1 7.5 -1 8 -1 8 -1 8.5 -1 8.5 -1 9 -1 7.5 -1 9 0 2 Pin 4 6 tăng 8 10... kenh - Cong suat bom = 28dBm 32 kenh - Cong suat bom = 26dBm 0 5 10 => PDRS tăng Ppump tăng => PDRS tăng 15 15 20 SoVị trí kênh kenh 25 30 35 Tuyến Hà Nội - Vinh Pin = 4dBm Pp = 28dBm  (L1 + L2 )(i) = L  (L1 D1 + L2 D2)(i) = 0 D2 = -1 62ps/km.nm  L1 = 9L2 , D1 = 18ps/km.nm 16 CS nhiễu tối ưu và chưa tối ưu -1 3.5 5 Tong nhieu khi toi uu Tong nhieu khi chua toi uu 0 -5 -1 4 Cong suat nhieu (dBm) -1 0 -1 5... -1 62ps/km.nm  L1 = 9L2 , D1 = 18ps/km.nm 16 CS nhiễu tối ưu và chưa tối ưu -1 3.5 5 Tong nhieu khi toi uu Tong nhieu khi chua toi uu 0 -5 -1 4 Cong suat nhieu (dBm) -1 0 -1 5 -2 0 -1 4.5 -2 5 -3 0 -3 5 -4 0 0 2 4 6 8 So kenh 10 12 14 16 -1 5 0 2 4 6 CS nhiễu tối ưu < CS nhiễu chưa tối ưu 17 8 So kenh 10 12 14 16 OSNR tối ưu và chưa tối ưu 30 30 OSNR toi uu OSNR chua toi uu OSNR toi uu OSNR chua toi uu 25 Ty... 20 20 15 15 0 2 4 6 8 So kenh 10 12 14 16 0 5 10 15 So kenh Vi tri kenh Vi tri kenh OSNR tối ưu > OSNR chưa tối ưu (~25dB) (~18dB) 18 20 25 30 Kết luận Pin Pp tăng => Công suất nhiễu tăng Số kênh thông tin tăng=>PFWM tăng Kết luận Độ lợi cuối tuyến tăng=>PASE tăng Chiều dài tăng => PDRS tăng OSNR tỉ lệ công suất vào 19 LOGO Cảm ơn thầy cô và các bạn đã theo dõi . Điện Tử - Viễn Thông Nâng cao chất lượng tín hiêu trong hệ thống thông tin sợi quang phân đoạn Hà Nội- Vinh sử dụng HFA SVTH : Lớp : 08DT2 GVHD : PGS.TS. Nguyễn Văn Tuấn 1 Tổng quang hệ thống. 11 Nhiễu ASE 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 -3 6 -3 4 -3 2 -3 0 -2 8 -2 6 -2 4 -2 2 -2 0 -1 8 Cong suat bom (dBm) Nhieu ASE (dBm) 0 50 100 150 -2 4 -2 2 -2 0 -1 8 -1 6 -1 4 -1 2 -1 0 Chieu dai (km) Nhieu ASE (dBm)  P pump . 35 -4 0 -3 5 -3 0 -2 5 b, 16 kenh 0 5 10 15 20 25 30 35 -4 0 -3 5 -3 0 -2 5 c, 32 kenh FWM Power - dBm 9 Nhiễu FWM  Pin tăng 10 lần, P FWM tăng 1000 lần 0 2 4 6 8 10 12 14 16 -6 0 -5 0 -4 0 -3 0 -2 0 -1 0