hoahongtrang12395
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
CHƯƠNGI: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG . 2
I. Giới thiệu về thông tin quang . 2
1.Khái quát chung . 2
2. Cấu trúc và các thành phần chính trong HTTTQ . 4
II. SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA HTTTQ . 6
1. Các chức năng của hệ thống thông tin quang . 6
2. Ưu nhươc điểm của hệ thống thông tin quang . 8
CHƯƠNG II: SỢI QUANG VÀ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG TRONG SƠI QUANG
1.Bản chất của ánh sáng . 10
2.Nguyên lý truyền dẫn ánh sang . 10
3.Các dạng phân bố chiết suất trong sợi quang . 11
a.Khẩu độ số NA . 11
b.Sợi quang có chiết suất nhảy bậc (SI) . 12
c.Sợi quang có chiết suất giảm dần (GI) . 13
d.Sợi đa mode . 14
e.Sợi đơn mode . 15
4. Cấu trúc các loại sợi dẫn quang . 15
5.Suy giảm tín hiệu trên sợi dẫn quang . 17
a. Suy hao do hấp thụ . 20
b. Suy hao do tán xạ . 21
c. Suy hao do sợi bị uốn cong . 23
CHƯƠNG III: CÁP QUANG . 24
1. Khái quát chung . 24
2. Các phần tử của cáp . 24
a. Lõi cáp . 25
b. Thành phần gia cường . 25
c. Vỏ cáp . 26
3. Các loại cáp và ứng dụng . 27
a. Cáp treo . 27
b. Cáp treo trong cống . 28
c. Cáp trôn trực tiếp . 28
d. Cáp đặt trong nhà và cáp nhảy . 28
e. Cáp ngập nước và thả biển . 28
CHƯƠNG IV: PHẦN TỬ CHUYỂN ĐỔI ĐIỆN QUANG- QUANG ĐIỆN .
I. Phần biến đổi điện quang . 29
1. Các chức năng chung . 29
2. Điôt phát quang LED . 35
3. Điôt Laser . 37
II. Phần biến đổi quang điện . 40
1. Nguyên lý cơ bản của các bộ tách sóng quang . 40
2. Bộ tách sóng photodiot PIN . 41
3. Photodiot thác . 44
4. Cấu hình bộ thu quang . 46
5. Các mạch khuyếch đại cuả bộ thu quang . 47
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển mọi mặt về kinh tế xã hội, các nhu cầu vui chơi giải trí của con người cũng tăng lên nhanh không ngừng cả về số lưọng và chất lượng. Hoà vào xu thế đó, các dịch vụ viễn thông cũng không ngừng phát triển nhằm thoả mãn các nhu cầu của con người, đặc biệt là con người của kỷ nguyên và thông tin.
Để tạo ra được một cơ sở hạ tầng tốt làm nền tảng để phát triển các dịch vụ thông tin, hệ thống truyền dẫn cũng ngày càng được cải tiến và nâng cao về chất lượng. Từ khi ra đời cáp quang đã thể hiện là một môi trường truyền dẫn lý tưởng với băng thông gần như vô hạn và rất nhiều ưu điểm khác. Các hệ thống truyền dẫn mới chỉ khai thác một phần rất nhỏ băng thông của sợi quang. Do việc nâng cấp tuyến truyền dẫn bằng cách tăng tốc độ tín hiệu điện gặp nhiều khó khăn, các nhà khoa học đã tìm cách nâng cao tốc độ tuyến bằng cách tăng tốc độ tín hiệu quang.
Trong khuôn khổ bản báo cáo thực tập với mong muốn giới thiệu tổng quan của thông tin quang bao gồm bốn chương sau:
ChươngI: Tổng quan về hệ thống thông tin quang
ChươngII: Sợi quang và sự truyền ánh sáng trong sợi quang
ChươngIII: Cáp quang
Chương IV: Phần tử chuyển đổi điện quang-quang điện
Với nội dung trên cuốn luận văn góp một phần nhỏ trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển sợi quang.
Sau cùng em xin trân trọng gửi tới thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Như Nguyên lòng biết ơn sâu sắc về sự chỉ dẫn chu đáo, tận tình trong quá trình thực hiện bản báo cáo thực tập này.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG .
I. GIỚI THIỆU VỀ THÔNG TIN QUANG.
1. Khái quát chung
Thông tin quang có tổ chức hệ thống cũng tương tự các hệ thống thông tin khác vì thế thành phần cơ bản nhất của hệ thống thông tin quang luôn tuân thủ theo một hệ thống thông tin chung .Đây là nguyên lý mà loài người đã sử dụng ngay từ thời kỳ khai sinh ra các hình thức thông tin , tín hiệu cầu truyền đi được phát vào môi trường truyền dẫn tương ứng, và đầu thu sẽ thu lại tín hiệu cầu truyền. Đối với hệ thống thông tin quang thì môi trường truyền dẫn ở đấy chính là sợi dẫn quang ,nó thực hiện truyền ánh sáng mang tín hiệu thông tia từ phía phát tới phía thu.
Vào năm 1960, việc phát minh ra Laserddeer làm nguồn phát quang đx mở ra một thời kỳ mới có ý nghĩa rất to lớn trong lịch sử của kỹ thuật thông tin sử dụng dải tần ánh sáng .Theo lý thuyết thì nó cho phép thực hiện thông tin với lượng kênh rất lớn vượt rất nhiều lần các hệ thống Viba hiện có. Hàng loạt các thực nghiệm về thông tin trên bầu khí quyển được tiến hành ngay sau đó. Một số kết quả thu được nhưng tiếc rằng chi phí quá tốn kém, kinh phí tập trung vào sản xuất các thiết bị để vượt qua được các cản trở do điều kiện thời tiết (mưa, tuyết ....) gây ra là rất lớn, chính vì vậu nó chưa thu hút được sự chú ý của mạng lưới.
Một hướng nghiên cứu khác cùng thời gian này là đã tạo được hệ thống thông tin đáng tin cậy hơn hướng thông tin khí quyển đó là sự phát minh ra sợi quang. Các sợi dẫn quang lần đầu tiên được chế tạo mặc dù suy hao lớn (khoảng 1000ds/Km),đã tạo ra được một mô hình hệ thống có xu hướng linh hoạt khả thi hơn .Tiếp theo là KAO,Hockman và Werts năm 1966đã nhận thấy sự suy hao cua sợi quang là do tạp chất có trong vật liệu chế tạo. Những nhận định đó đã được sáng tỏ khi Kapron,Keck và Maurer chế tạo thành công sợi thuỷ tinh có suy hao 20ds/Km vào năm 1970. Suy hao nay cho phép tạo ra cự ly truyền dẫn tương đương với các hệ thống truyền dẫn bằng cáp đồng. Với sự cố gắng đó các sợi dẫn quang có suy hao nhỏ lần lượt ra đời. Đầu những năm 1980, các hệ thống thông tin trên sợi dẫn quang đã được phổ biến khá rộng với vùng bước sóng làm việc 1300nm. Và bây giờ sợi dẫn quang đã đạt tới mức suy hao rất nhỏ khoảng 0,154ds/Km tại bước sóng dài hơn là 1550nm cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sợi quang trong hai thập niên qua. Giá trị suy hao này đã gần đạt tới mức tính toán trên lý thuyết cho các sợi quang đơn mốt là 0,14ds/Km . Cùng với sợi quang, công nghệ chế tạo các nguồn phát và thu quang đã tạo ra hệ thống thông tin quang với ưu điểm trội hơn hẳn so với các hệ thống thông tin các kim loại là:
- Suy hao truyền dẫn.
- Băng tần truyền dẫn rất lớn.
- Không bị ảnh hưởng của nhiều điện từ.
- Có tính bảo mật tín hiệu thông tin.
- Có kích thước và trọng lượng nhỏ.
- Sợi có tính cách điện tốt.
- Tin cậy và linh hoạt.
- Sợi được chế tạo từ vật liệu thông thường
Do các ưu điểm trên mà hệ thống thông tin quang được áp dụng rộng rải trên mạng lưới. Chúng có thể xây dựng làm các tuyến đường trục trung kế, liên tỉnh, thuê bao kéo dài, truy nhập vào mạng thuê bao linh hoạt và đáp ứng mọi môi trường lắp đặt từ trong nhà, trong các cấu hình thiết bị cho đến xuyên lục địa, vượt đại dương... Các hệ thống thông tin quang cũng rất phù hợp cho truyền dẫn số không loại trừ tín hiệu dưới dạng ghép kênh nào, các tiêu chuẩn từ Châu Âu Bắc Mỹ và Nhật Bản. Ngoài các luồng tốc độ đó có một tiêu chuẩn mới phát triển trong những năm gần đây gọi là SONET (Sunchronceus optical Network), tốc độ truyền dẫn ở tiêu chuẩn này hơi khác, nó xác định cấu trúc khung đồng bộ để gửi một lưu lượng ghép kênh số trên sợi quang.
Hiện nay các hệ thống thông tin quang đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, chúng đáp ứng được cả tín hiệu tương tự (Analog) và số (diegital), chúng cho phép truyền dẫn tất cả các tín hiệu dịch vụ băng hẹp và băng rộng, đáp ứng mọi nhu cầu của mạng số hóa liên kết đa dịch vụ (ISDN). Số lượng cáp quang hiện nay được lắp đặt trên thế giới với số lượng lớn, đủ mọi tốc độ truyền dẫn với các
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
CHƯƠNGI: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG . 2
I. Giới thiệu về thông tin quang . 2
1.Khái quát chung . 2
2. Cấu trúc và các thành phần chính trong HTTTQ . 4
II. SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA HTTTQ . 6
1. Các chức năng của hệ thống thông tin quang . 6
2. Ưu nhươc điểm của hệ thống thông tin quang . 8
CHƯƠNG II: SỢI QUANG VÀ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG TRONG SƠI QUANG
1.Bản chất của ánh sáng . 10
2.Nguyên lý truyền dẫn ánh sang . 10
3.Các dạng phân bố chiết suất trong sợi quang . 11
a.Khẩu độ số NA . 11
b.Sợi quang có chiết suất nhảy bậc (SI) . 12
c.Sợi quang có chiết suất giảm dần (GI) . 13
d.Sợi đa mode . 14
e.Sợi đơn mode . 15
4. Cấu trúc các loại sợi dẫn quang . 15
5.Suy giảm tín hiệu trên sợi dẫn quang . 17
a. Suy hao do hấp thụ . 20
b. Suy hao do tán xạ . 21
c. Suy hao do sợi bị uốn cong . 23
CHƯƠNG III: CÁP QUANG . 24
1. Khái quát chung . 24
2. Các phần tử của cáp . 24
a. Lõi cáp . 25
b. Thành phần gia cường . 25
c. Vỏ cáp . 26
3. Các loại cáp và ứng dụng . 27
a. Cáp treo . 27
b. Cáp treo trong cống . 28
c. Cáp trôn trực tiếp . 28
d. Cáp đặt trong nhà và cáp nhảy . 28
e. Cáp ngập nước và thả biển . 28
CHƯƠNG IV: PHẦN TỬ CHUYỂN ĐỔI ĐIỆN QUANG- QUANG ĐIỆN .
I. Phần biến đổi điện quang . 29
1. Các chức năng chung . 29
2. Điôt phát quang LED . 35
3. Điôt Laser . 37
II. Phần biến đổi quang điện . 40
1. Nguyên lý cơ bản của các bộ tách sóng quang . 40
2. Bộ tách sóng photodiot PIN . 41
3. Photodiot thác . 44
4. Cấu hình bộ thu quang . 46
5. Các mạch khuyếch đại cuả bộ thu quang . 47
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển mọi mặt về kinh tế xã hội, các nhu cầu vui chơi giải trí của con người cũng tăng lên nhanh không ngừng cả về số lưọng và chất lượng. Hoà vào xu thế đó, các dịch vụ viễn thông cũng không ngừng phát triển nhằm thoả mãn các nhu cầu của con người, đặc biệt là con người của kỷ nguyên và thông tin.
Để tạo ra được một cơ sở hạ tầng tốt làm nền tảng để phát triển các dịch vụ thông tin, hệ thống truyền dẫn cũng ngày càng được cải tiến và nâng cao về chất lượng. Từ khi ra đời cáp quang đã thể hiện là một môi trường truyền dẫn lý tưởng với băng thông gần như vô hạn và rất nhiều ưu điểm khác. Các hệ thống truyền dẫn mới chỉ khai thác một phần rất nhỏ băng thông của sợi quang. Do việc nâng cấp tuyến truyền dẫn bằng cách tăng tốc độ tín hiệu điện gặp nhiều khó khăn, các nhà khoa học đã tìm cách nâng cao tốc độ tuyến bằng cách tăng tốc độ tín hiệu quang.
Trong khuôn khổ bản báo cáo thực tập với mong muốn giới thiệu tổng quan của thông tin quang bao gồm bốn chương sau:
ChươngI: Tổng quan về hệ thống thông tin quang
ChươngII: Sợi quang và sự truyền ánh sáng trong sợi quang
ChươngIII: Cáp quang
Chương IV: Phần tử chuyển đổi điện quang-quang điện
Với nội dung trên cuốn luận văn góp một phần nhỏ trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển sợi quang.
Sau cùng em xin trân trọng gửi tới thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Như Nguyên lòng biết ơn sâu sắc về sự chỉ dẫn chu đáo, tận tình trong quá trình thực hiện bản báo cáo thực tập này.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG .
I. GIỚI THIỆU VỀ THÔNG TIN QUANG.
1. Khái quát chung
Thông tin quang có tổ chức hệ thống cũng tương tự các hệ thống thông tin khác vì thế thành phần cơ bản nhất của hệ thống thông tin quang luôn tuân thủ theo một hệ thống thông tin chung .Đây là nguyên lý mà loài người đã sử dụng ngay từ thời kỳ khai sinh ra các hình thức thông tin , tín hiệu cầu truyền đi được phát vào môi trường truyền dẫn tương ứng, và đầu thu sẽ thu lại tín hiệu cầu truyền. Đối với hệ thống thông tin quang thì môi trường truyền dẫn ở đấy chính là sợi dẫn quang ,nó thực hiện truyền ánh sáng mang tín hiệu thông tia từ phía phát tới phía thu.
Vào năm 1960, việc phát minh ra Laserddeer làm nguồn phát quang đx mở ra một thời kỳ mới có ý nghĩa rất to lớn trong lịch sử của kỹ thuật thông tin sử dụng dải tần ánh sáng .Theo lý thuyết thì nó cho phép thực hiện thông tin với lượng kênh rất lớn vượt rất nhiều lần các hệ thống Viba hiện có. Hàng loạt các thực nghiệm về thông tin trên bầu khí quyển được tiến hành ngay sau đó. Một số kết quả thu được nhưng tiếc rằng chi phí quá tốn kém, kinh phí tập trung vào sản xuất các thiết bị để vượt qua được các cản trở do điều kiện thời tiết (mưa, tuyết ....) gây ra là rất lớn, chính vì vậu nó chưa thu hút được sự chú ý của mạng lưới.
Một hướng nghiên cứu khác cùng thời gian này là đã tạo được hệ thống thông tin đáng tin cậy hơn hướng thông tin khí quyển đó là sự phát minh ra sợi quang. Các sợi dẫn quang lần đầu tiên được chế tạo mặc dù suy hao lớn (khoảng 1000ds/Km),đã tạo ra được một mô hình hệ thống có xu hướng linh hoạt khả thi hơn .Tiếp theo là KAO,Hockman và Werts năm 1966đã nhận thấy sự suy hao cua sợi quang là do tạp chất có trong vật liệu chế tạo. Những nhận định đó đã được sáng tỏ khi Kapron,Keck và Maurer chế tạo thành công sợi thuỷ tinh có suy hao 20ds/Km vào năm 1970. Suy hao nay cho phép tạo ra cự ly truyền dẫn tương đương với các hệ thống truyền dẫn bằng cáp đồng. Với sự cố gắng đó các sợi dẫn quang có suy hao nhỏ lần lượt ra đời. Đầu những năm 1980, các hệ thống thông tin trên sợi dẫn quang đã được phổ biến khá rộng với vùng bước sóng làm việc 1300nm. Và bây giờ sợi dẫn quang đã đạt tới mức suy hao rất nhỏ khoảng 0,154ds/Km tại bước sóng dài hơn là 1550nm cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sợi quang trong hai thập niên qua. Giá trị suy hao này đã gần đạt tới mức tính toán trên lý thuyết cho các sợi quang đơn mốt là 0,14ds/Km . Cùng với sợi quang, công nghệ chế tạo các nguồn phát và thu quang đã tạo ra hệ thống thông tin quang với ưu điểm trội hơn hẳn so với các hệ thống thông tin các kim loại là:
- Suy hao truyền dẫn.
- Băng tần truyền dẫn rất lớn.
- Không bị ảnh hưởng của nhiều điện từ.
- Có tính bảo mật tín hiệu thông tin.
- Có kích thước và trọng lượng nhỏ.
- Sợi có tính cách điện tốt.
- Tin cậy và linh hoạt.
- Sợi được chế tạo từ vật liệu thông thường
Do các ưu điểm trên mà hệ thống thông tin quang được áp dụng rộng rải trên mạng lưới. Chúng có thể xây dựng làm các tuyến đường trục trung kế, liên tỉnh, thuê bao kéo dài, truy nhập vào mạng thuê bao linh hoạt và đáp ứng mọi môi trường lắp đặt từ trong nhà, trong các cấu hình thiết bị cho đến xuyên lục địa, vượt đại dương... Các hệ thống thông tin quang cũng rất phù hợp cho truyền dẫn số không loại trừ tín hiệu dưới dạng ghép kênh nào, các tiêu chuẩn từ Châu Âu Bắc Mỹ và Nhật Bản. Ngoài các luồng tốc độ đó có một tiêu chuẩn mới phát triển trong những năm gần đây gọi là SONET (Sunchronceus optical Network), tốc độ truyền dẫn ở tiêu chuẩn này hơi khác, nó xác định cấu trúc khung đồng bộ để gửi một lưu lượng ghép kênh số trên sợi quang.
Hiện nay các hệ thống thông tin quang đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, chúng đáp ứng được cả tín hiệu tương tự (Analog) và số (diegital), chúng cho phép truyền dẫn tất cả các tín hiệu dịch vụ băng hẹp và băng rộng, đáp ứng mọi nhu cầu của mạng số hóa liên kết đa dịch vụ (ISDN). Số lượng cáp quang hiện nay được lắp đặt trên thế giới với số lượng lớn, đủ mọi tốc độ truyền dẫn với các
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
