the1lrbdch
New Member
Download miễn phí Khóa luận Nghiên cứu khuếch đại RAMAN cưỡng bức ứng dụng trong khuếch đại quang
Mục lục . 7
1.1 Vài nét về hệ thống thông tin quang . 8
1.1.1 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin quang . 8
1.1.2 Các thành phần cơ bản của hệ thống thông tin quang . 9
1.1.3 Ưu điểm của hệ thống thông tin quang . 10
1.2 Tổng quan về khuyếch đại quang . 11
1.2.2 Ứng dụng của khuyếch đại quang . 14
1.3 Phân loại khuếch đại quang . 18
1.3.1 Khuyếch đại quang bán dẫn. . 19
Khuếch đại quang sợi OFA (EDFA) . 20
2.1 Hiệu ứng tán xạ Raman . 22
2.2 Hiệu ứng tán xạ Raman cưỡng bức (SRS) . 25
2.3 Khuếch đại quang Raman . 26
2.3.1 Khuếch đại quang Raman. . 26
2.3.2 Độ lợi băng thông gr của phổ Raman trong sợi thủy tinh Silica tinh khiết và trong sợi
nhạy quang , sợi bù tán sắc DCF . 29
. 35
Chương 3 Kết quả và thảo luận . 35
3.1 Các thiết bị và linh kiện sử dụng trong thực nghiệm . 35
3.2 Sơ đồ thiết lập cho thực nghiệm . 38
3.3 Các kết quả thực nghiệm và thảo luận .
Tóm tắt nội dung
Tán xạ Raman là quá trình tán xạ không đàn hồi, xảy ra do sự tương tác của ánh
sáng với môi trường vật chất trong sợi quang.
Tán xạ Raman bao gồm tán xạ Raman tự phát và tán xạ Raman kích thích SRS.
Một mặt tán xạ Raman gây ảnh hưởng xấu đến quá trình truyền tín hiệu trong sợi
quang, làm tăng nhiễu trong hệ thống thông tin quang nhưng mặt khác tán xạ Raman
cũng có những ảnh hưởng tích cực, nổi bật nhất là khả năng khuếch đại tín hiệu quang.
Bởi vậy, ngay từ khi mới được phát hiện, tán xạ Raman đã thu hút được rất nhiều sự
quan tâm, nghiên cứu. Tán xạ Raman kích thích(SRS) chính là cơ sở để phát triển các
bộ khuếch đại quang Raman. Các bộ khuếch đại quang Raman có rất nhiều ưu điểm so
với những loại khuếch đại quang đã được sử dụng trước đó và rất phù hợp với các hệ
thống WDM đang được triển khai hiện nay. Các bộ khuếch đại quang Raman được coi
là lời giải cho bài toán khuếch đại quang trong các hệ thống truyền dẫn quang dung
lượng lớn, cự ly dài và rất dài. Nhận thức được tầm quan trọng cũng như ý nghĩa to
lớn của bộ khuếch đại quang Raman, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Phạm Văn Hội
và TS. Bùi Huy, em đã tập trung nghiên đề tài “tán xạ Raman và ứng dụng trong
khuếch đại thông tin quang”. Những kết quả trong khoá luận là những kết quả bước
đầu để tiến tới những nghiên cứu sâu hơn nhằm đưa đến những ứng dụng trong thực
tế.
Chương 1. Tổng quan về khuếch đại quang
1.1 Vài nét về hệ thống thông tin quang
1.1.1 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin quang
Thông tin quang có tổ chức hệ thống cũng như các hệ thống thông tin khác, 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 cần truyền được phát vào môi trường truyền dẫn tương ứng và đầu thu
sẽ thu lại tín hiệu cần truyền. Đối với hệ thống thông tin quang thì môi trường truyền
dẫn ở đây chính là sợi quang. Sợi quang thực hiện truyền ánh sáng mang tín hiệu
thông tin từ phía phát tới phía thu.
Vào năm 1960, việc phát minh ra laser làm nguồn phát quang đã mở ra một thời
kỳ mới có ý nghĩa to lớn trong lịch sử của kỹ thuật thông tin sử dụng dải tần ánh sáng.
Thông tin bằng tia laser xuyên qua không trung xuất hiện nhưng chịu ảnh hưởng của
thời tiết, máy phát và phải nhìn thấy nhau, tia laser nguy hiểm cho mắt người…nên
việc sử dụng bị hạn chế.
Laser bán dẫn xuất hiện vào năm 1962 cùng với sợi quang giá thành hạ lần đầu
tiên được chế tạo vào năm 1970 làm cho thông tin quang trở thành hiện thực. Ánh
sáng được ghép từ laser bán dẫn vào sợi quang và truyền trong sợi quang theo nguyên
lý phản xạ nội toàn phần nên khắc phục được các nhược điểm của thông tin bằng tia
laser. Trong những năm 1970 laser bán dẫn GaAs/GaAlAs phát ở vùng hồng ngoại gần
0.8μm đã được chế tạo và sử dụng cho thông tin quang sợi. Năm 1980 các hệ thống
thông tin quang sợi thế hệ đầu tiên được đưa vào hoạt động (tốc độ 45Mb/s và khoảng
cách lặp 10km).
Đầu những năm 80, hệ thống thông tin quang thế hệ thứ hai sử dụng laser
1310nm bắt đầu được sử dụng. Thời gian đầu, tốc độ bít chỉ đạt 100Mb/s do tán sắc
sợi đa mode. Khi sợi đơn mode được đưa vào sử dụng, tốc độ bít đã được tăng lên rất
cao. Năm 1987, hệ thống thông tin quang 1310nm có tốc độ bít 1.7Gb/s với khoảng
cách lặp 50km đã có mặt trên thị trường.
Thế hệ thứ ba của các hệ thống thông tin quang sợi hoạt động ở vùng sóng
1.55μm với tốc độ bít 2.5Gb/s và khoảng cách lặp 60 ÷ 70km. Khi sử dụng các loại sợi
quang bù tán sắc và làm phẳng tán sắc, khoảng cách lặp sẽ tăng lên.
Thế hệ thứ tư của thông tin cáp quang là sử dụng khuyếch đại quang để tăng
khoảng cách lặp và ghép nhiều bước sóng trong một sợi quang để tăng tốc độ bít trong
sợi quang. Khuyếch đại quang sợi pha tạp Erbium (EDFA) có khả năng bù công suất
cho suy hao quang trong các khoảng cách lớn hơn 100km. Năm 1991 lần đầu tiên hệ
thống thông tin quang có EDFA được thử nghiệm truyền tín hiệu số tốc độ 2.5Gb/s
trên khoảng cách 21000km và 5Gb/s trên khoảng cách 14300km. Năm 1996 hệ thống
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:
Mục lục . 7
1.1 Vài nét về hệ thống thông tin quang . 8
1.1.1 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin quang . 8
1.1.2 Các thành phần cơ bản của hệ thống thông tin quang . 9
1.1.3 Ưu điểm của hệ thống thông tin quang . 10
1.2 Tổng quan về khuyếch đại quang . 11
1.2.2 Ứng dụng của khuyếch đại quang . 14
1.3 Phân loại khuếch đại quang . 18
1.3.1 Khuyếch đại quang bán dẫn. . 19
Khuếch đại quang sợi OFA (EDFA) . 20
2.1 Hiệu ứng tán xạ Raman . 22
2.2 Hiệu ứng tán xạ Raman cưỡng bức (SRS) . 25
2.3 Khuếch đại quang Raman . 26
2.3.1 Khuếch đại quang Raman. . 26
2.3.2 Độ lợi băng thông gr của phổ Raman trong sợi thủy tinh Silica tinh khiết và trong sợi
nhạy quang , sợi bù tán sắc DCF . 29
. 35
Chương 3 Kết quả và thảo luận . 35
3.1 Các thiết bị và linh kiện sử dụng trong thực nghiệm . 35
3.2 Sơ đồ thiết lập cho thực nghiệm . 38
3.3 Các kết quả thực nghiệm và thảo luận .
Tóm tắt nội dung
Tán xạ Raman là quá trình tán xạ không đàn hồi, xảy ra do sự tương tác của ánh
sáng với môi trường vật chất trong sợi quang.
Tán xạ Raman bao gồm tán xạ Raman tự phát và tán xạ Raman kích thích SRS.
Một mặt tán xạ Raman gây ảnh hưởng xấu đến quá trình truyền tín hiệu trong sợi
quang, làm tăng nhiễu trong hệ thống thông tin quang nhưng mặt khác tán xạ Raman
cũng có những ảnh hưởng tích cực, nổi bật nhất là khả năng khuếch đại tín hiệu quang.
Bởi vậy, ngay từ khi mới được phát hiện, tán xạ Raman đã thu hút được rất nhiều sự
quan tâm, nghiên cứu. Tán xạ Raman kích thích(SRS) chính là cơ sở để phát triển các
bộ khuếch đại quang Raman. Các bộ khuếch đại quang Raman có rất nhiều ưu điểm so
với những loại khuếch đại quang đã được sử dụng trước đó và rất phù hợp với các hệ
thống WDM đang được triển khai hiện nay. Các bộ khuếch đại quang Raman được coi
là lời giải cho bài toán khuếch đại quang trong các hệ thống truyền dẫn quang dung
lượng lớn, cự ly dài và rất dài. Nhận thức được tầm quan trọng cũng như ý nghĩa to
lớn của bộ khuếch đại quang Raman, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Phạm Văn Hội
và TS. Bùi Huy, em đã tập trung nghiên đề tài “tán xạ Raman và ứng dụng trong
khuếch đại thông tin quang”. Những kết quả trong khoá luận là những kết quả bước
đầu để tiến tới những nghiên cứu sâu hơn nhằm đưa đến những ứng dụng trong thực
tế.
Chương 1. Tổng quan về khuếch đại quang
1.1 Vài nét về hệ thống thông tin quang
1.1.1 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin quang
Thông tin quang có tổ chức hệ thống cũng như các hệ thống thông tin khác, 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 cần truyền được phát vào môi trường truyền dẫn tương ứng và đầu thu
sẽ thu lại tín hiệu cần truyền. Đối với hệ thống thông tin quang thì môi trường truyền
dẫn ở đây chính là sợi quang. Sợi quang thực hiện truyền ánh sáng mang tín hiệu
thông tin từ phía phát tới phía thu.
Vào năm 1960, việc phát minh ra laser làm nguồn phát quang đã mở ra một thời
kỳ mới có ý nghĩa to lớn trong lịch sử của kỹ thuật thông tin sử dụng dải tần ánh sáng.
Thông tin bằng tia laser xuyên qua không trung xuất hiện nhưng chịu ảnh hưởng của
thời tiết, máy phát và phải nhìn thấy nhau, tia laser nguy hiểm cho mắt người…nên
việc sử dụng bị hạn chế.
Laser bán dẫn xuất hiện vào năm 1962 cùng với sợi quang giá thành hạ lần đầu
tiên được chế tạo vào năm 1970 làm cho thông tin quang trở thành hiện thực. Ánh
sáng được ghép từ laser bán dẫn vào sợi quang và truyền trong sợi quang theo nguyên
lý phản xạ nội toàn phần nên khắc phục được các nhược điểm của thông tin bằng tia
laser. Trong những năm 1970 laser bán dẫn GaAs/GaAlAs phát ở vùng hồng ngoại gần
0.8μm đã được chế tạo và sử dụng cho thông tin quang sợi. Năm 1980 các hệ thống
thông tin quang sợi thế hệ đầu tiên được đưa vào hoạt động (tốc độ 45Mb/s và khoảng
cách lặp 10km).
Đầu những năm 80, hệ thống thông tin quang thế hệ thứ hai sử dụng laser
1310nm bắt đầu được sử dụng. Thời gian đầu, tốc độ bít chỉ đạt 100Mb/s do tán sắc
sợi đa mode. Khi sợi đơn mode được đưa vào sử dụng, tốc độ bít đã được tăng lên rất
cao. Năm 1987, hệ thống thông tin quang 1310nm có tốc độ bít 1.7Gb/s với khoảng
cách lặp 50km đã có mặt trên thị trường.
Thế hệ thứ ba của các hệ thống thông tin quang sợi hoạt động ở vùng sóng
1.55μm với tốc độ bít 2.5Gb/s và khoảng cách lặp 60 ÷ 70km. Khi sử dụng các loại sợi
quang bù tán sắc và làm phẳng tán sắc, khoảng cách lặp sẽ tăng lên.
Thế hệ thứ tư của thông tin cáp quang là sử dụng khuyếch đại quang để tăng
khoảng cách lặp và ghép nhiều bước sóng trong một sợi quang để tăng tốc độ bít trong
sợi quang. Khuyếch đại quang sợi pha tạp Erbium (EDFA) có khả năng bù công suất
cho suy hao quang trong các khoảng cách lớn hơn 100km. Năm 1991 lần đầu tiên hệ
thống thông tin quang có EDFA được thử nghiệm truyền tín hiệu số tốc độ 2.5Gb/s
trên khoảng cách 21000km và 5Gb/s trên khoảng cách 14300km. Năm 1996 hệ thống
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