Download miễn phí Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng



Mục lục.
Lời nói đầu.
PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG.
CHƯƠNG I. HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG.
 I.1. Thông tin sợi là gì.
 I.2. Sơ đồ khối căn bản củamột hệ thống truyền dẫn quang.
 I.3. Ưu điểm của kỹ thuật truyền dẫn quang.
 I.4. Cơ sở của thông tin quang.
 I.4.1. Đặc tính của ánh sáng.
 I.4.2. Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang.
CHƯƠNG II. CẤU TẠO SỢI QUANG.
 II. 1. Cấu trúc sợi quang.
 II.2. Các tham số của sợi quang.
 II.3. Phân loại sợi quang.
 II.3.1. Theo cấu tạo .
 II.3.2. Theo đặc tính truyền dẫn.
 II.4. Hàn nối sợi quang.
 II.4.1. Phương pháp hàn dùng keo dán.
 II.4.2. Phương pháp hàn nóng chảy sử dụng máy hàn.
 II.4.3. Kết nối bằng conector.
CHƯƠNG III. ĐẶC TÍNH TRUYỀN DẪN CỦA SỢI QUANG.
 III.1. Suy hao tín hiệu.
 III.1.1. Các nguyên nhân gây suy hao.
 III.1.2. Đặc tuyến suy hao của sợi quang.
III.2. Tán sắc hay méo tín hiệu.
 III.2.1. Các nguyên nhân gây tán sắc.
 III.2.2. Đặc tuyến tán sắc của sợi dẫn quang đơn mode.
 III.2.3. Ảnh hưởng của tán sắc đến dung lượng truyền dẫn.
 III.2.4. Độ tán sắc của một vài sợi đặc biệt.
CHƯƠNG IV. LINH KIỆN BÁN DẪN BIẾN ĐỔI ĐIỆN - QUANG VÀ QUANG - ĐIỆN.
IV.1. Nguyên lý hoạt động trung.
IV.2. Diode phát quang.
 IV.2.1. Yêu cầu kỹ thuật.
 IV.2.2. Phân loại nguồn sáng.
 IV.2.2.1 Diode phát quang LED.
 IV.2.2.2 Diode laser.
IV.3. Thu quang.
IV.3. 1. Yêu cầu kỹ thuật.
IV.3.2. Phân loại .
 IV.3.2.1 Diode PIN.
 IV.3.2.2 Diode quang thác APD.
 IV.3.2.3 Đặc tính kỹ thuật của APD và PIN.
CHƯƠNG V. KỸ THUẬT GHÉP KÊNH.
 V.1. Ghép kênh theo bước sóng WDM.
 V.1.1 Nguyên lý cơ bản của ghép bước sóng quang.
 V.1.2 Các tham số cơ bản.
 V.2 . Ghép kênh quang theo tần số OFDM.
 V.3 . Ghép kênh quang thoe thời gian OTDM.
 V.3.1 Nguyên lý ghép kênh OTDM.
 V.3.2 Giải ghép và xen rẽ kênh.
 V.3.3 Đặc tính truyền dẫn của OTDM.
phần ii. thiết kế tuyến cáp quang láng – trung tâm thể thao.
CHƯƠNG VI. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG.
 VI.1. Phạm vi thiết kế.
 VI.2. Các loại cáp và cấu trúc cáp.
 VI.2.1 Đặc trưng truyền dẫn của cáp.
VI. 3. Cấu hình mạng truyền dẫn.
 VI.3.1 Các yêu cầu đối với cấu hình để thoả mẫn mạng lưới truyền dẫn. VI.3.2 Hiệu quả kinh tế .
 VI.3.3 Độ tin cậy .
 VI.3.4 Phân cấp mạng truyền dẫn .
VI.4. Phân cấp nhóm kênh.
 VI.4.1 Phân cấp nhóm kênh.
 VI.4.2 NHóm hênh cho mỗi đoạn tuyến .
 VI.4.3 NHóm kênh cho mỗi đoạn truyền dẫn .
 VI.4.4 Tầng và cấp nhóm.
VI.5. Tính toán số lượng sợi cáp.
 VI.5.1 Tính toán số lượng sợi.
 VI.5.2 Các vẫn đề cơ bản đặt ra trong vấn đề xác định lõi sợi.
VI.6. Lập kế hoạch tuyến.
 VI.6.1 Quyết định dựa trên các vấn đề cơ bản.
 VI.6.2 Khảo sát chuẩn bị.
 VI.6.3 Thu nhập số liệu.
VI.6.4 Lựa chọn tuyến.
 VI.7. Thiết kế khoảng cách lặp.
 VI.7.1 Khoảng cáh lặp tuêu chuẩn.
 VI.7.2 Xem xét khoảng cách lặp.
 VI.7.3 Xác định khoảng cách lặp.
 VI.7.4 Tính toán suy hao .
 VI.8. Khảo sát hiện trường .
 VI.8.1 Xem xét các thiết bị cống bệ.
 VI.8.2 Khảo sát ống cống .
 VI.9. Cắt cáp.
 VI.9.1 Khoảng cáh giữa các mối hàn.
 VI.9.2 Số lượng điểm hàn nối .
 VI.9.3 Tính toán độ căng .
 VI.10. Thiết kế phần nổi trên mặt đất.
 VI.10.1 Thu thập số liệu.
VI.10.2 Khảo sát hiện trường .
VI.10.3 Cắt cáp.
CHƯƠNGVII. THIẾT KẾ TUYẾN CÁP LÁNG TRUNG - TÂM THỂ THAO
 VII.1 Quy trình thiết kế tuyến quang .
 VII.1.1 Thu nhận các thông tin từ nhà sản xuất.
 VII.1.2 Từ kế hoạch lắp đặt xác định.
 VII.1.3 Hoàn chỉnh quỹ công suất .
 VII.2. Phần kinh tế kỹ thuật .
 VII.3. THiết kế.
 VII.3.1 Sơ đò tuyến .
 VII.3.2 Yêu cầu tuyến thông tin.
 VII.3.3 Thiết kế.
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2015-09-09-thiet_ke_tuyen_dan_cap_quang_lang.E43Gs1NRkI.swf /tai-lieu/thiet-ke-tuyen-dan-cap-quang-lang-85107/


Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

ền loại N và lớp phát loại P. Ở mặt ngoài lớp P phủ 1 lớp chống phản xạ để ghép với sợi quang. Khi các điện tử và lỗ trống khuyếch tán sang P và N gặp hàng dào điện thế và dừng lại trong lớp hoạt tính. Ở đây có các cặp lỗ trống-điện tử nên chúng tái hợp phát ra ánh sáng (ánh sáng phát ra của các loại LED này không kết hợp thành tia mạnh, không định hướng nên công suất vào sợi thấp. Ánh sáng ở đây là dạng phát xạ tự phát).
Chất nền
- Với cấu trúc phát cạnh ELED (Edge LED) có điện cực tiếp xúc bằng kim loại phủ kín mặt trên và đáy làm cho ánh sáng không phát ra 2 mặt mà bị giữ lại trong vùng tích cực có dạng vạch hẹp. Lớp này rất mỏng, có chiết suất lớn được kẹt giữa 2 lớp P và N có chiết suất nhỏ hơn. Cấu trúc này hình thành nên một kênh dẫn sóng để hướng sự phát xạ ánh sáng về phía lõi sợi đồng thời chính cấu trúc này có ưu điểm là vùng phát xạ hẹp và góc phát sáng nhỏ nhờ đó hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang cao ánh sáng có tính định hướng hơn Led phát mặt. Tuy nhiên nó có một hạn chế là khi hoạt động nhiệt độ của nó tăng khá cao đòi hỏi phải có giải nhiệt.
Giải tiếp xúc
Kim loại
SiO2 cách điện
Miền hoạt tính
Toả nhiệt nhiệt
Chất nền
Lớp dẫn ánh sáng
Hình IV.5: Cấu trúc của ELED.
+ Đặc tính tiêu biểu của ELED:
Công suất phát ra với sợi SM (250C, dòng điều khiển 150mA ): 2¸10mW
Thời gian lên/xuống (risetime): 3ns max
Độ rộng phổ nửa công suất: 80¸100nm
Hệ số nhiệt độ công suất đầu ra: 1,2% 0C
Sự thay đổi bước sóng trung tâm theo nhiệt độ: 0,5 ¸0,8nm/ 0C
Độ dãn phổ: 0,4 nm/ 0C
* Đặc tính kỹ thuật của LED
- Dòng điện hoạt động: 50mA ¸ 30mA
- Điện áp sụt trên LED: 1.5 ¸ 2.5V
- Công suất phát quang : 1¸ 3mW. Đối với loại phát sáng cao có thể là 10mW. Các LED phát mặt có công suất phát cao hơn LED phát rìa với cùng dòng điện kích thích.
ELED
LED phát mặt
P(mW)
100 300 500 I(mA)
Hình IV.6: Đặc tuyến công suất phát của LED và ELED
0O
30O
120O
1
0,5
Công suất tương đối
900 900 Góc phát
Hình IV.7
- Góc phát quang: được xác định ở mức công suất phát giảm 3 dB so với mức cực đại.
Pg: Công suất ghép vào sợi
Pp: Công suất phát tổng cộng
- Hiệu suất ghép:
Hiệu suất ghép: LED phát mặt 1¸5%, ELED phát cạnh 5¸15%. Từ đó thấy tuy công suất phát của LED phát mặt cao hơn LED phát rìa nhưng công suất ghép vào sợi quang của LED phát rìa lại lớn hơn khoảng hai lần.
- Độ rộng phổ: Thông thường trong khoảng 35 ¸ 100nm.
Dl
l(nm)
800 850 900
40nm
1
0,5
0
P tương đối
Hình IV.8: Độ rộng phổ của LED
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng thì công suất giảm tuy nhiên mức ảnh hưởng bởi nhiệt độ của LED không cao.
l = 1300nm và 1550 nm : Độ ảnh hưởng 2% ¸ 4%/ 0C.
IV.2.2.2 Diốt laser (LD):
Jf
P
P
N
Tiếp giáp PN
Oxit cách điện
Dòng laser
Nguyên lý cấu tạo
LASER
bán dẫn
Hoạt động theo nguyên tắc phát xạ kích thích. Có cấu tạo gần giống với ELED. Điểm khác biệt cơ bản là trong laser có 2 mặt phản xạ ở 2 đầu tạo ra hốc cộng hưởng bị phản xạ lại qua hai mặt. Trong quá trình di chuyển dọc theo hốc ánh sáng kích thích các phản xạ đồng thời kích thích các điện tử và lỗ trống để phát ra các photon mới. Ánh sáng phát ra theo phương khác bị suy hao dần chỉ có ánh sáng phát ra theo chiều dọc được khuyếch đại. Mặt sau được phủ một lớp phản xạ mặt còn mặt trước được cắt nhẵn để một phần ánh sáng phần còn một phần chiếu ra ngoài.
Có rất nhều loại laser nhưng ta chỉ ngiên cứu 3 loại sau:
- LASER FP: Fabry - Perot (bộ cộng hưởng quang) được chế tạo theo nguyên lý bộ cộng hưởng quang có lớp kích thích kẹp giữa 2 lớp chất bán dẫn P,N. Khi có 1 photon bức xạ vào giữa 2 lớp. Một nguyên tử bị kích thích sẽ dao động và lan truyền đập vào nguyên tử khác làm nguyên tử khác cũng dao động và cứ như vậy. Nhờ gương phản xạ một phần ở 1 đầu laser mà ánh sáng được lấy ra phần lớn. Gương còn lại của bộ cộng hưởng là gương phản xạ toàn phần (100%). Hai gương này tạo thành bộ cộng hưởng quang.
Khoảng cách 2 gương là:
Loại LASER FP ít được dùng do LASER BH và DFB có những ưu việt hơn. LASER - FP có đặc tính chọn lọc tần số. Chỉ có ánh sáng của bước sóng nào có thể tạo ra trong hốc cộng hưởng một sóng đứng thì mới giữ nguyên pha, để tạo ra phản ứng dây truyền chỉ phản xạ kích thích.
- LASER BH (Burried Heteroustructure): có cấu trúc dị thể kép chôn là một trong laser điều khiển chiết suất (IGL - index guided laser) tức là sự thay đổi chỉ số chiết suất thực của vật liệu khác nhau trong cấu trúc sẽ điều khiển các mode bên trong laser. Nó tạo ra trong miền hoạt tính 1 ống dẫn quang, ống có chiết suất cao hơn lớp bao làm cho năng lượng không bị rò ra bên ngoài miền hoạt tính. Loại này chỉ làm việc chế độ đơn mode. Vùng phát ánh sáng có phổ rất hẹp Dl = 2 ¸ 3 nm cộng vớì vùng phát sóng 2mm x 0,2 mm nên hiệu suất ghép ánh sáng cao.
Lớp N
Lớp N
Lớp N
Lớp P
Tiếp xúc P
Cách điện SiO2
Lớp tích cực
Lớp P
Tiếp xúc N
Hình IV.9: Cấu trúc LASER BH
- Diode laser loại phản hồi phân bố DFB (Distributed Feedback)
Bản thân diode laser BH tuy làm việc ở chế độ công tác đơn mode nhưng bề rộng phổ vẫn còn lớn (2 ¸ 3nm) gây méo tín hiệu do tán xạ vật liệu khi truyền trên sợi quang vì thế cần có 1 loại khác đó là DFB với Dl £ 0.1 nm Nó cho phép sử dụng trong hệ thống có tốc độ cao và cự ly khoảng lặp lớn. DFB sử dụng nguyên lý tán xạ nội bộ để tạo ra cơ chế hồi tiếp phân bố nhưng có tính chọn lọc tần số. Do đó gần như chỉ có một bước sóng cộng hưởng được khuyếch đại tạo ra bức xạ đơn mode. Nó không sử dụng các bộ gương cộng hưởng quang mà thay vào đó là tạo ra các cấu trúc có chu kỳ gọi là bộ phản xạ chọn lọc theo tần số.
Đặc tính kỹ thuật:
- Công suất phát 1 ¸ 10 mW hiện nay lên tới 50mW.
- Góc phát sáng quang theo phương ngang của lớp tích cực trong khoảng 5 ¸ 100, theo phương vuông góc với lớp tích cực góc phát có thể lên tới 400.
- Hiệu suất ghép: Laser có vùng phát sáng nhỏ, góc phát hẹp nên có hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang cao.Trung bình hiệu suất ghép trong khoảng:
30% ¸ 40% với sợi đơn mode SM.
60% ¸ 90% với sợi đa mode MM.
Để tăng hiệu suất ghép sử dụng thêm thấu kính hội tụ đặt giữa nguồn và sợi.
- Đặc tuyến bức xạ:
Led
Chế độ
Led
LD
I I ngưỡng I
P
P
Hình IV.10: Đặc tuyến bức xạ.
+ Ingưỡng: 10 ¸ 20mA.
+ Điện áp sụt trên Laser: 1.5V ¸2,5V.
- Độ rộng phổ phát xạ của laser: là đặc tuyến tổng hợp khuyếch đại (do bề rộng khe năng lượng thay đổi)và đặc tuyến chọn lọc hốc cộng hưởng quang (phụ thuộc vào chiều dài hốc). So với LED phổ phát xạ của LASER rất hẹp.
LED : Dl = 35 ¸ 100nm.
LD : Dl = 1 ¸ 4nm.
l0 l(nm) l0=1550nm l(nm)
P
P
0
-3
-25
0
-3
HìnhIV.11: Phổ phát xạ.
LED
LD
Đối với Laser hồi tiếp phân bố DFB gần như chỉ có một bước sóng được cộng hưởng và khuếch đại nên phổ của DFB rất hẹp khoảng 0,1 ¸0,2nm.
- Thời gian để công suất quang tăng từ 10 % ¸ 90% mức công suất xác lập của Laser rất nhanh so với LED, thông thường không quá 1ns.
Ảnh hưởng của nhiệt độ: khi nhiệt độ thay đổi thì dòng ngưỡng của Laser thay đổi làm cho công suất phát thay đổi nếu giữ nguyên dòng điện kích thích. Khi nhiệt độ tăn...

---