on bai tap ttq - thay hop

ÔN LÝ THUYẾT COUPLER1. Suy hao vượt mức:

Chú ý: phải đổi các đơn vị của ra mW trong quá trình tính toán:Ví dụ: nếu cho là dB ta phải đổi sang mW theo công thức sau:

2. Suy hao xen (TL): Là tỉ số công suất tín hiệu ngõ ra so với ngõ vào tại một bước sóng cụ thể- suy hao xen: là suy hao mà coupler thêm vào ngõ vào và ngõ ra:

3. Tỉ số ghép CR:

4. Tính đồng nhất:

Các trường hợp thông dụng:

- Coupler ghép: 50:50 là coupler 3dB và có: P2=P3; k=0- Coupler lý tưởng: - Coupler 3dB: - Coupler lý tưởng + Coupler 3dB:

2x2coupler

P1 P2

P3

BÀI TẬP COUPLER + DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG WDMBài 1: Cho coupler 3dB, có công suất ngõ vào P1=1mW, có độ đồng nhất là U, suy hao xen Pex=0,5dB, tính:

a. Nếu U = 0, thì P2 và P3 =? b. Nếu U = 0,2 dB thì IL1 và IL2 =?

Giải:

Ta có:

CHÚ Ý: ;

(1)

Câu a: Nếu U=0:Theo đề: nếu (2)

Thay (2) và0 (1) ta có:

Câu b:

(3)

Từ (1), (3) suy ra:

Bài 2: Cho tuyến truyền dẫn quang WDM 4 bước sóng: Biết: truyền STM16, truyền STM4, truyền STM1.Tính số kênh thoại tối đa (64Kpbs) có thể truyền trên hệ thống WDM này.Giải:Ta có: STM1=63E1

STM4 = 4xSTM1 = 4 x 63E1 = 252E1 STM16 = 16xSTM1 = 16x 63E1 = 1008E1Ta có:

: Truyền bước sóng STM16 truyền được 1008.E1: Truyền bước sóng STM4 truyền được 252.E1

: Truyền bước sóng STM1 truyền được 2x63.E1

Trong đó: 1E1= 30 kênh thoại (64Kbps) kênh

Tóm lại: hệ thống WDM trên có thể truyền tối đa được kênh thoại

Bài 3: Cho slipter 1:2 có các thông số sau:Excess loss: PEX=0,06 dBHệ số tách: CR=40:60Tại ngõ ra của Slipter, công suất quang đo được là 1mW.Hãy xác định công suất ngõ vào của slipter này?

Giải

Theo đề bài ta có:

Hệ số tách: 40:60

Ta có:

Áp dụng công thức:

suy ra:

theo đề bài ta có: Tại ngõ ra của Slipter, công suất quang đo được là 1mW, tuy nhiên do Slipter trên có 02 ngõ ra, nên không biết ngõ ra nào có công suất là 1mW, do đó ta phải thực hiện 2 trường hợp sau:

TH1: nếu P2=1mW

Từ (2)=>

Từ (3) suy ra:

TH2: nếu P3=1mW

Từ (1)=>

Từ (3) suy ra:

Vậy công suất ngõ vào của slipter trên là 2,535(mW) nếu P2=1mW và 1,689 (mW) nếu P3=1(mW)

1x2Slipter

P1 P2

P3

Bài 4: Cho coupler 3dB, có công suất ngõ vào P1=2mW, có độ đồng nhất là U=0,09dB, suy hao xen Pex=0,15dB, tính P2 và P3?

Giải:

Ta có công thức tính suy hao xen:


suy ra:

Công thức tính độ đồng nhất:


(2)

Thay (1) vào (2) ta được:

Suy ra:

Thay (3) vào (1) ta có: Vậy công suất ngõ ra của coupler trên là: 0,975 (mW) và 0,956 (mW) .

1x2coupler

P1 P2

P3

Bài 5: Cho coupler 3dB, có công suất ngõ vào P1=2dBm, có độ đồng nhất là U=0,09dB, suy hao xen Pex=0,15dB, tính P2 và P3?

Giải:

Trước hết ta đổi P1=2dBm sang mW:


Ta có:

Ta có công thức tính suy hao xen:


suy ra:

Công thức tính độ đồng nhất:


(2)

Thay (1) vào (2) ta được:

Suy ra:

Thay (3) vào (1) ta có: Vậy công suất ngõ ra của coupler trên là: 0,306 (mW) và 0,302 (mW) .

1x2coupler

P1 P2

P3

ÔN LÝ THUYẾT KHUẾCH ĐẠI QUANG

1. Thông số đặc trưng của bộ khuếch đại quang:

hoặc

Trong đó: - : công xuất nhiễu (mW)- : (mW)

- NF: Hệ số nhiễu:

- : tỷ số tín hiệu trên nhiễu tại ngõ vào- : tỷ số tín hiệu trên nhiễu tại ngõ ra

;

Ví dụ:

Ghi chú: cáp có suy hao , tính độ lợi của OA1 (G1) và OA2(G2)?Giải

Ta có công suất tại máy thu Rx: - Tổng suy hao tuyến + tổng độ lợi

Do khoảng cách các bộ khuếch đại cách đều nhau,nên có thể sử dụng các bộ khuếch đại có độ lợi bằng nhau:

Suy ra:

Vậy: độ lợi của 02 bộ khuếch đại OA1 và OA2 bằng nhau và bằng 27,5dB

GPin

NF

PASE

Pout

Tx RxOA1

OA2

L1=80 Km L2=80 Km L3=80 Km

EDFA EDFAPT= -3 dBPR= -20 dB

BÀI TẬP KHUẾCH ĐẠI QUANGBài 1: Cho tuyến truyền dẫn quang WDM sử dụng 2 bộ khuếch đại quang EDFA (OA1+OA2) như hình vẽ.

Với: OA1 và OA2 có hệ số khuếch đại: G1=G2=25dB. Công suất nhiễu ASE. PASE1=PASE2= -30dBm. Biết sợi quang có suy hao trung bình bằng 0,2dB/Km tại

. Máy phát (Tx) có công suất phát PT=1mW, tỷ số SNR tại ngõ ra máy phát là 30dB. Bỏ qua suy hao do hàn nối và nhiễu do sợi quang gây raa. Tuyến quang trên có thể lắp đặt được hay không nếu máy thu có độ nhạy là -28dBmb. Tính SNR tại ngõ vào máy thu?.

Giải* Tóm tắt các dữ kiện đề bài: PT = 1mW = 0dBm; ; G1=G2=25dB; ; ; PASE1=PASE2= -30dBm.

Câu a. Độ nhạy của máy thu – 28dBmđ/n: độ nhạy là công suất nhỏ nhất mà máy thu có thể thu được (hoạt động được).ta có:- Suy hao từ Tx đến OA1 là: - Suy hao từ OA1 đến OA2 là: - Suy hao từ OA2 đến Rx là: Trong đó: là suy hao trung bình trên 1 Km ( )Suy ra tổng suy hao toàn tuyến: Ta có:

- Tổng suy hao tuyến + tổng độ lợi

Ghi chú:- Công suất: đơn vị dBm- Suy hao, độ lợi: đơn vị dB - Có thể cộng trừ giữa dBm với dBKết luận: ta có PR = -26dBm > -26dBm (độ nhạy máy thu). Vậy tuyến quang trên có thể lắp đặt được.

Câu b. Tính SNR tại ngõ vào máy thu?

Ta có công thức tính SNR như sau:

- Xét tại ngõ ra Tx (1):

Tx RxOA1

OA2

L1=125 Km L2=130 Km L3=125 Km

EDFA EDFAPT=1 mW

- Công suất nhiễu tại ngõ vào OA1:

- Công suất nhiễu tại ngõ ra OA1 (đã qua OA1):

Ta có công thức sau: ; Đổi các đơn vị từ dB và dBm sang mW:


Ta có:


Ta có:

- Công suất nhiễu tại ngõ vào máy thu:

Ta có:

Vậy:

Kết luận: SNR tại máy thu là: 24,8 dBm

Bài 2: Cho tuyến truyền dẫn quang WDM sử dụng 2 bộ khuếch đại quang EDFA (OA1+OA2) như hình vẽ.

Với: OA1 và OA2 có hệ số khuếch đại: G1=26dB. Công suất nhiễu ASE. PASE1=PASE2= -30dBm. Biết sợi quang có suy hao trung bình bằng 0,2dB/Km tại

. Máy phát (Tx) có công suất phát PT=0,5mW, tỷ số SNR tại ngõ ra máy phát là 28dB. Bỏ qua suy hao do hàn nối và nhiễu do sợi quang gây ra, cho độ nhạy máy thu là -30dBm.a. Hệ số khuếch đại của OA2 bằng bao nhiêu để tuyến quang trên có thể lắp đặt

được.b. Tính SNR tại ngõ vào máy thu?

Giảia. Để tuyến quang trên có thể hoạt động được thì công suất ngõ vào máy thu (PR) lớn hơn hoặc bằng độ nhạy máy thu.Do đó ta có:

(1)- Suy hao từ Tx đến OA1 là: - Suy hao từ OA1 đến OA2 là: - Suy hao từ OA2 đến Rx là: Trong đó: là suy hao trung bình trên 1 Km ( )Suy ra tổng suy hao toàn tuyến: Ta có:


Kết luận: để tuyến quan có thể lắp đặt được thì Câu b. Tính SNR tại ngõ vào máy thu:Ta có công thức tính SNR như sau:



Tx RxOA1

OA2

L1=140 Km L2=135 Km L3=125 Km

EDFA EDFAPT=0.5 mW




Ta có:


Ta có:

Để tuyến quang lắp đặt được thì , do đó ta chọn để thuận tiện trong việc tính toán.


Ta có:

Vậy:


Bài 3: Cho tuyến truyền dẫn quang WDM sử dụng 2 bộ khuếch đại quang EDFA (OA1+OA2) như hình vẽ.

Với: OA1 và OA2 có hệ số khuếch đại: G1=28dB, G2=29dB. Công suất nhiễu ASE. PASE1=PASE2= -30dBm. Biết sợi quang có suy hao trung bình bằng 0,2dB/Km tại

. Máy phát (Tx) có công suất phát PT=2mW, tỷ số SNR tại ngõ ra máy phát là 32dB. Bỏ qua suy hao do hàn nối và nhiễu do sợi quang gây ra. a. Hỏi độ nhạy máy thu bằng bao nhiêu để tuyến quang trên có thể lắp đặt được?b. Tính SNR tại ngõ vào máy thu?

Giảia. Để tuyến quang trên có thể lắp đặt được thì độ nhạy thu phải công suất thu.Do đó ta có:

(1)- Suy hao từ Tx đến OA1 là: - Suy hao từ OA1 đến OA2 là: - Suy hao từ OA2 đến Rx là: Trong đó: là suy hao trung bình trên 1 Km ( )Suy ra tổng suy hao toàn tuyến: Ta có:


Kết luận: để tuyến quang có thể lắp đặt được thì độ nhạy thu nhỏ hơn hoặc bằng -29dBm.Câu b. Tính SNR tại ngõ vào máy thu:Ta có công thức tính SNR như sau:





Tx RxOA1

OA2

L1=150 Km L2=140 Km L3=155 Km

EDFA EDFAPT=2 mW


Ta có:


Ta có:


Ta có:

Vậy:


on bai tap ttq - thay hop

Documents