BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

--------------------------------------

TRẦN HOÀI NAM

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN

HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI CỦA CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Hà Nội – Năm 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

---------------------------------------

TRẦN HOÀI NAM

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN

HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI CỦA CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. BÙI VIỆT KHÔI

Hà Nội – Năm 2012

Nghiên cứu đặc tính và các yếu tố ảnh hưởng lên hệ số khuếch đại của các Bộ khuếch đại quang

Trần Hoài Nam 1 ĐTVT02-CH2009

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đề tài:

Nghiên cứu đặc tính và các yếu tố ảnh hưởng lên hệ số khuếch đại của các

Bộ khuếch đại quang

Mã đề tài

: ĐTVT09-82

Tác giả luận văn: Trần Hoài Nam

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử viễn thông

Khoá: CH2009

Lớp: ĐTVT2

MSHV: CB090434

Người hướng dẫn khoa học: TS. Bùi Việt Khôi

Đơn vị: Viện Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

1. Lý do chọn đề tài:

Trong những năm qua, thông tin cáp sợi quang đã có những bước phát triển vượt

bậc, ảnh hưởng sâu rộng tới các công nghệ truy

ền thông khác. Xuất phát từ những

nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, các kĩ thuật thông tin quang đã được triển khai

thành công, tạo ra sự nhảy vọt về khả năng truyền dẫn của các tuyến liên kết. Không

dừng lại ở đó, công nghệ này đang tiếp tục được nghiên cứu nhằm ngày càng đáp ứng

nhu cầu càng cao của con người. Thách thức về dung lượng truyền dẫn và các kết nối

toàn mạng đã d

ẫn đến sự ra đời của kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM. Khi

truyền đi trong sợi quang, tín hiệu không tránh khỏi bị suy hao. Với mục đích bù suy

hao, tăng cự ly truyền dẫn, các bộ khuếch đại quang đã không ngừng được cải tiến.

Với những tuyến truyền dẫn dài như thường thấy hiện nay thì việc tính toán và thiết kế

đúng lắp đặt các bộ khuếch đại quang là công việc rất quan tr

ọng. Do đó, việc nghiên

cứu đặc tính và các yếu tố ảnh hưởng lên hệ số khuếch đại của các Bộ khuếch đại

quang là hết sức cần thiết.

2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu nguyên lý tổng quát của kỹ thuật khuếch đại quang, các thông số

đánh giá bộ khuếch đại quang, phân loại các bộ khuếch đạ

i quang và nguyên lý, đặc

điểm của từng loại.

Nghiên cứu đặc tính và các yếu tố ảnh hưởng lên hệ số khuếch đại của các Bộ khuếch đại quang

Trần Hoài Nam 2 ĐTVT02-CH2009

- Đánh giá phân tích định lượng các yếu tố ảnh hưởng tới hệ số khuyếch đại của

các bộ khuyếch đại quang thông qua công cụ phần mềm hỗ trợ OptiSystem.

3. Kết cấu của luận văn:

Luận văn được tổ chức gồm 03 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật khuếch đại quang

- Giới thiệu chung về hệ thố

ng thông tin quang

- Bộ lặp và bộ khuếch đại quang

- Nguyên lý khuếch đại quang

- Bộ khuếch đại quang bán dẫn và bộ khuếch đại quang sợi

- Các loại khuếch đại quang khác

- Phân loại các bộ khuếch đại quang theo chức năng

- Các thông số đánh giá các bộ khuếch đại quang

Chương 2: Các bộ khuếch đại quang

- Bộ khuếch đại quang bán dẫn

- Bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium

- Bộ khuếch đạ

i Raman

Chương 3: Mô phỏng hoạt động của các bộ khuếch đại quang bằng phần mềm

OptiSystem

- Bộ khuếch đại quang bán dẫn

- Bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium

4. Phương pháp nghiên cứu:

- Nghiên cứu lý thuyết dựa trên tài liệu, sách báo, tạp chí, bài giảng.

- Mô phỏng hoạt động của các bộ khuếch đại thông qua phần mềm OptiSystem.

- Đánh giá, nhận xét đặc tính và yếu tố

ảnh hưởng lên hệ số khuếch đại của bộ

khuếch đại quang.

5. Kết luận:

Trong phần nội dung, đồ án trình bày về nguyên lý của khuếch đại quang, các

loại bộ khuếch đại quang và tiêu chuẩn để đánh giá chúng. Dựa vào các tiêu chuẩn đó,

đồ án tập trung nghiên cứu các loại bộ khuếch đại quang, bao gồm bộ khuếch đại

quang bán dẫn, bộ khuếch đại quang sợi pha tạp erbium và bộ

khuếch đại Raman. Các

Nghiên cứu đặc tính và các yếu tố ảnh hưởng lên hệ số khuếch đại của các Bộ khuếch đại quang

Trần Hoài Nam 3 ĐTVT02-CH2009

đặc điểm được đi sâu chi tiết là các đặc điểm về độ lợi, bão hòa độ lợi, băng thông, tạp

âm, các hiện tượng gây suy hao, các yêu cầu của nguồn bơm.

Sau khi thực hiện một số mô phỏng các bộ khuếch đại quang và phân tích các kết

quả nhận được để đánh giá các thông số ảnh hưởng. ta thấy được một số điểm như sau:

- Ưu điể

m của bộ khuếch đại quang bán dẫn là hoạt động được ở vùng bước sóng

1300nm, hệ số khuếch đại cao hơn hẳn so với các loại bộ khuếch đại khác. Tuy nhiên,

chúng không được sử dụng nhiều vì có mức xuyên kênh lớn, bị phụ thuộc phân cực

của tín hiệu và một số trở ngại về mặt công nghệ tạo ra hệ số phản xạ nhỏ.

- Những loại b

ộ khuếch đại quang được sử dụng nhiều hiện nay là bộ khuếch đại

quang sợi pha tạp erbium và bộ khuếch đại Raman. Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp

erbium không có nhiễu xuyên kênh, không phụ thuộc sự phân cực của tín hiệu. Chính

vì vậy, bộ khuếch đại quang sợi pha tạp erbium được sử dụng rộng rãi trong các hệ

thống ghép kênh theo bước sóng WDM. Nếu được sử dụng kết hợp với bộ

khuếch đại

Raman thì sẽ cho băng thông độ lợi rộng.

- Sử dụng bộ khuếch đại Raman cho phép bù suy hao tín hiệu trong cự ly dài. Bộ

khuếch đại Raman yêu cầu công suất bơm cao và sự kết hợp của các nguồn bơm. Các

bộ khuếch đại lai EDFA/Raman kết hợp được ưu điểm của cả hai loại bộ khuếch đại.