Giáo trình Hệ thống thông tin quang (Phần 1)

GIỚI THIỆU

Bước vào thiên niên kỷ mới, chúng ta chứng kiến nhiều sự thay đổi quan trọng

trong nền công nghiệp viễn thông có ảnh hưởng to lớn đến cuộc sống của chúng ta.

Có nhiều nguyên nhân gây ra sự thay đổi này:

· Trước hết đó là sự gia tăng liên tục về dung lượng mạng. Nhân tố chính cho sự

gia tăng này là sự phát triển nhanh chóng của Internet và World Wide Web. Bên

cạnh đó là việc các nhà kinh doanh ngày nay dựa vào các mạng tốc độ cao để

thực hiện việc kinh doanh của mình. Những mạng này được dùng để kết nối các

văn phòng trong một công ty cũng như giữa các công ty cho việc giao dịch

thương mại. Ngoài ra còn có một sự tương quan lớn giữa việc gia tăng nhu cầu

và giá thành băng thông của mạng. Các công nghệ tiên tiến đã thành công trong

việc giảm liên tục giá thành của băng thông. Việc giảm giá thành của băng

thông này lại làm thúc đẩy sự phát triển của nhiều ứng dụng mới sử dụng nhiều

băng thông và mô hình sử dụng hiệu quả hơn. Chu kỳ hồi tiếp dương này cho

thấy không có dấu hiệu giảm bớt trong một tương lai gần.

· Bãi bỏ và phá vỡ sự độc quyền trong lĩnh vực viễn thông. Sự bãi bỏ độc quyền

này đã kích thích sự cạnh tranh trong thị trường, điều này dẫn đến kết quả là

giảm giá thành cho những người sử dụng và triển khai nhanh hơn những kỹ

thuật và dịch vụ mới.

· Sự thay đổi quan trọng trong thể loại lưu lượng chiếm ưu thế trong mạng.

Ngược lại với lưu lượng thoại truyền thống, nhiều nhu cầu mới dựa trên dữ liệu

ngày càng phát triển. Tuy nhiên nhiều mạng hiện nay đã được xây dựng chỉ để

hỗ trợ hiệu quả cho lưu lượng thoại, không phải là dữ liệu. Việc thay đổi này là

nguyên nhân thúc đẩy những nhà cung cấp dịch vụ kiểm tra lại cách thức mà họ

xây dựng nên mạng, kiểu dịch vụ phân phối và trong nhiều trường hợp ngay cả

mô hình kinh doanh toàn thể của họ.

Những nhân tố này đã dẫn đến sự phát triển của mạng quang dung lượng cao.

Công nghệ để đáp ứng việc xây dựng các mạng quang dung lượng cao này là công

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com12 Hệ thống thông tin quang

nghệ ghép kênh theo bước sóng DWDM. Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu về

hệ thống thông tin quang WDM, cụ thể sẽ nghiên cứu:

· Nguyên lý ghép kênh phân chia theo bước sóng quang (WDM).

· Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống WDM do sự lan truyền của

tín hiệu WDM trong sợi quang, trong đó tập trung vào việc tìm hiểu các hiệu

ứng phi tuyến.

· Các linh kiện, phần tử trong mạng WDM.

· Mô hình mạng WDM bao gồm các phần tử mạng, tôpô vật lý, tôpô logic và các

kỹ thuật chuyển mạch bảo vệ.

I. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG QUANG

(WDM)

1. Giới thiệu chung

Sự phát triển nhanh chóng của các mô hình truyền số liệu, đặc biệt là Internet

đã làm bùng nổ nhu cầu tăng băng thông (xem hình 1.1). Trong bối cảnh IP (Internet

Protocol) đang nổi lên như là nền tảng chung của mọi loại hình dịch vụ trong tương

lai, các nhà cung cấp dịch vụ truyền dẫn bắt buộc phải xem xét lại phương thức

truyền dẫn TDM truyền thống, vốn tối ưu cho truyền thoại nhưng lại kém hiệu quả

trong việc tận dụng băng thông.

Hình 1.1 Tương quan giữa nhu cầu truyền thoại và truyền số liệu.

Tóm lại, ta phải giải quyết bài toán tăng băng thông cho viễn thông tương lai.

Các nhà cung cấp dịch vụ truyền dẫn bắt đầu xét đến ba phương thức truyền dẫn sau:

· Truyền dẫn ghép kênh phân chia theo không gian SDM (Space Division

Multiplexing): đơn giản và không cần sự phát triển công nghệ, chỉ đơn thuần là

tăng số lượng sợi quang, tốc độ truyền dẫn vẫn giữ nguyên. Ta có thể chọn SDM

nếu trên tuyến truyền dẫn cần tăng băng thông đã có sẵn số lượng sợi quang chưa

dùng và khoảng cách tuyến truyền dẫn là đủ ngắn để không cần dùng các bộ lặp,

bộ khuếch đại. Nếu khoảng cách là xa, khi đó chi phí sẽ tăng vọt do mỗi hệ thống

lắp thêm đều cần một số lượng bộ lặp, bộ khuếch đại. như hệ thống cũ.

pdf 113 trang yennguyen 4900
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Hệ thống thông tin quang (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Hệ thống thông tin quang (Phần 1)

Giáo trình Hệ thống thông tin quang (Phần 1)
LÔØI GIÔÙI THIEÄU 
Thế kỷ 21 là thế kỷ của công nghệ thông tin. Sự bùng nổ của các loại hình dịch 
vụ thông tin, đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của Internet và World Wide Web 
làm gia tăng không ngừng nhu cầu về dung lượng mạng. Ðiều này đòi hỏi phải xây 
dựng và phát triển các mạng quang mới dung lượng cao. Công nghệ ghép kênh theo 
bước sóng quang (DWDM) là một giải pháp hoàn hảo cho phép tận dụng hữu hiệu 
băng thông rộng lớn của sợi quang, nâng cao rõ rệt dung lượng truyền dẫn đồng 
thời hạ giá thành sản phẩm. Sự phát triển của hệ thống WDM cùng với công nghệ 
chuyển mạch quang sẽ tạo nên một mạng thông tin thế hệ mới - mạng thông tin toàn 
quang. Trong mạng toàn quang này, giao thức IP - giao thức chuẩn cho mạng viễn 
thông thế hệ sau (NGN) sẽ được tích hợp với WDM. Sự tích hợp này sẽ tạo ra một 
kết cấu mạng trực tiếp nhất, đơn giản nhất, kinh tế nhất, rất thích hợp sử dụng cho 
cả mạng đường trục và mạng đô thị. 
Nhằm đáp ứng nhu cầu học hỏi, nghiên cứu về hệ thống thông tin quang, 
nhóm tác giả TS. Lê Quốc Cường, ThS. Đỗ Văn Việt Em, ThS. Phạm Quốc Hợp, 
ThS. Nguyễn Huỳnh Minh Tâm, hiện đang giảng dạy tại Học viện Bưu chính Viễn 
thông và Công nghệ thông tin – Cơ sở TP. Hồ Chí Minh phối hợp với Nhà xuất bản 
Thông tin và Truyền thông xuất bản cuốn sách “Hệ thống thông tin quang” – tập 2. 
Cấu trúc của cuốn sách bao gồm bốn chương: 
· Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM. Chương này trình bày các nguyên 
lý cơ bản của DWDM, khảo sát chi tiết các hiện tượng phi tuyến ảnh hưởng 
đến chất lượng của hệ thống WDM, và các linh kiện được sử dụng cho hệ 
thống WDM. 
· Chương 2: Khuếch đại quang. Chương này tìm hiểu nguyên lý hoạt động của 
các loại khuếch đại quang, tính năng và các ứng dụng của chúng trong mạng 
truyền dẫn quang 
· Chương 3: Truyền tải IP/WDM. Chương này nghiên cứu về xu hướng tích hợp 
IP trên WDM, đặc biệt quan tâm đến vấn đề định tuyến và gán bước sóng 
trong mạng WDM. 
· Chương 4: Hệ thống thông tin quang Coherent. Chương này tìm hiểu các 
nguyên lý cơ bản của hệ thống Coherent, những ưu điểm của nó so với hệ 
thống IM/DD và triển vọng của công nghệ này trong tương lai. 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
 Cuốn sách được biên soạn nhằm phục vụ cho sinh viên hệ đại học và cao đẳng 
chuyên ngành Điện tử - Viễn thông của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. 
Ngoài ra cuốn sách cũng có thể sử dụng để làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư 
công tác trong lĩnh vực Viễn thông. 
Do khuôn khổ giới hạn cũng như tính ứng dụng thực tế của tài liệu, các mô 
hình toán học được trình bày trong cuốn sách này đôi khi chỉ là các kết qủa cuối 
cùng và được giải thích, minh họa bằng các ý nghĩa vật lý cụ thể. Ðể hiểu thêm về 
việc dẫn xuất và chứng minh các kết quả này, bạn đọc có thể đọc thêm các tài liệu 
tham khảo. 
Do tính chất phức tạp cũng như sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, 
cuốn sách “Hệ thống thông tin quang” - tập 2 không thể tránh khỏi những thiếu sót. 
Chúng tôi xin chân thành cám ơn tất cả các ý kiến đóng góp của các bạn đọc để 
hoàn thiện hơn cuốn sách này. 
Xin trân trọng giới thiệu cuốn sách cùng bạn đọc./. 
Hà Nội, tháng 4 năm 2009 
NHÀ XUẤT BẢN THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
MUÏC LUÏC 
CHÖÔNG 1: HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN QUANG WDM ............................. 11 
GIỚI THIỆU .................................................................................................................11 
I. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG QUANG (WDM) .......11 
1. Giới thiệu chung .............................................................................................12 
2. Sơ đồ khối tổng quát ......................................................................................14 
3. Đặc điểm của hệ thống WDM......................................................................16 
4. Lưới ITU...........................................................................................................17 
II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA 
HỆ THỐNG WDM......................................................................................................18 
1. Tổng quan về các hiệu ứng phi tuyến.........................................................18 
2. Tán xạ do kích thích Brillouin .....................................................................22 
3. Tán xạ do kích thích Raman.........................................................................22 
4. Lan truyền trong môi trường phi tuyến......................................................24 
5. Hiệu ứng tự điều pha SPM ...........................................................................25 
6. Hiệu ứng điều chế xuyên pha .......................................................................26 
7. Hiệu ứng trộn bốn bước sóng ......................................................................26 
III. CÁC LINH KIỆN TRONG HỆ THỐNG WDM ............................................28 
1. Bộ ghép/tách tín hiệu.....................................................................................29 
2. Bộ isolator/circulator ....................................................................................33 
3. Bộ lọc quang....................................................................................................35 
4. Bộ ghép/tách kênh bước sóng ......................................................................35 
5. Bộ chuyển mạch quang .................................................................................58 
6. Bộ chuyển đổi bước sóng ..............................................................................68 
IV. MẠNG WDM........................................................................................................72 
1. Tổng quan ........................................................................................................72 
2. Tôpô vật lý và tôpô logic...............................................................................74 
3. Các phần tử mạng (NE) WDM ....................................................................77 
4. Bảo vệ mạng WDM ........................................................................................94 
TÓM TẮT ...................................................................................................................106 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
8 Hệ thống thông tin quang 
BÀI TẬP ......................................................................................................................108 
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................117 
CHÖÔNG 2: KHUEÁCH ÑAÏI QUANG......................................118 
I. TỔNG QUAN VỀ KHUẾCH ĐẠI QUANG .............................................. 118 
1. Giới thiệu khuếch đại quang................................................................ 118 
2. Nguyên lý khuếch đại quang................................................................ 119 
3. Phân loại khuếch đại quang ................................................................ 121 
4. Các thông số kỹ thuật của khuếch đại quang ..................................... 122 
5. Ứng dụng của khuếch đại quang......................................................... 124 
II. BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA) ...................................... 125 
1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động......................................................... 125 
2. Đặc tính của bộ khuếch đại FPA và TWA .......................................... 126 
3. Nhiễu xuyên âm (Crosstalk) trong SOA.............................................. 129 
4. Ưu khuyết điểm và ứng dụng của SOA ............................................... 130 
III. BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI PHA TRỘN ERBIUM (EDFA) ....... 131 
1. Các cấu trúc EDFA .............................................................................. 131 
2. Lý thuyết khuếch đại trong EDFA ....................................................... 132 
3. Yêu cầu đối với nguồn bơm ................................................................. 136 
4. Phổ khuếch đại ..................................................................................... 138 
5. Các tính chất của EDFA ...................................................................... 140 
6. Nhiễu trong bộ khuếch đại................................................................... 143 
7. Ưu khuyết điểm của EDFA .................................................................. 145 
IV. BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG RAMAN (RA) .......................................... 145 
1. Nguyên lý hoạt động............................................................................. 145 
2. Độ rộng băng tần và hệ số khuếch đại................................................ 147 
3. Ưu khuyết điểm của khuếch đại Raman.............................................. 148 
V. TÍCH LŨY NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG 
CỰ LY DÀI....................................................................................................... 149 
CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................... 150 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 154 
CHÖÔNG 3: TRUYEÀN TAÛI IP/WDM.......................................155 
I. GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................. 155 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Mục lục 9 
1. Xu hướng tích hợp IP qua WMD......................................................... 155 
2. Cấu trúc mạng IP/WDM ...................................................................... 156 
3. Các mô hình liên mạng IP/WDM ........................................................ 157 
II. IP VÀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ......................................................... 159 
1. IPv4 và IPv6 ......................................................................................... 159 
2. Các giao thức định tuyến IP ................................................................ 160 
III. MPLS, GMPLS và MPλS .......................................................................... 163 
1. MPLS..................................................................................................... 163 
2. GMPLS và MPλS .................................................................................. 164 
IV. ĐỊNH TUYẾN MẠNG IP/WDM ............................................................. 164 
1. Định tuyến và gán bước sóng tĩnh trong IP/WDM ............................ 164 
2. Định tuyến và gán bước sóng động trong IP/WDM (D-RWA) .......... 172 
3. Dành bước sóng (WR) trong IP/WDM................................................ 188 
V. ĐIỂU KHIỂN TRONG MẠNG IP/WDM ................................................. 191 
1. Cơ chế điều khiển tập trung................................................................. 191 
2. Cơ chế điều khiển phân bố .................................................................. 192 
VI. THIẾT KẾ TỐI ƯU TÔPÔ LOGIC QUANG.......................................... 192 
1. Khái niệm tôpô mạng ........................................................................... 192 
2. Tóm tắt bài toán thiết kế tôpô logic .................................................... 193 
3. Định tuyến cho lưu lượng trên tôpô logic........................................... 195 
4. Định tuyến cho các đường quang trên tôpô vật lý ............................. 195 
CÂU HỎI ÔN TẬP .......................................................................................... 196 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................199 
CHÖÔNG 4: HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN QUANG COHERENT....... 201 
I. GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................. 201 
1. Khái niệm về thông tin quang Coherent ............................................. 201 
2. Cấu trúc cơ bản của hệ thống thông tin quang Coherent. ................ 202 
3. Các dạng điều chế quang Coherent .................................................... 203 
II. MÁY THU QUANG COHERENT ............................................................ 208 
1. Các nguyên lý tách sóng:..................................................................... 208 
2. Sơ đồ khối tổng quát của bộ thu quang Coherent .............................. 210 
3. Tách sóng Heterodyne đồng bộ........................................................... 211 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
10 Hệ thống thông tin quang 
4. Tách sóng Heterodyne không đồng bộ................................................ 213 
5. Tách sóng Homodyne........................................................................... 213 
6. Vòng khoá pha trong máy thu quang Coherent.................................. 214 
III. TỈ SỐ LỖI BIT (BER) TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG 
COHERENT ..................................................................................................... 215 
1. Nhiễu trong máy thu quang Coherent................................................. 215 
2. Tách sóng heterodyne ASK.................................................................. 217 
3. Tách sóng heterodyne FSK .................................................................. 220 
4. Tách sóng heterodyne PSK .................................................................. 221 
5. Tách sóng Homodyne ASK và PSK ..................................................... 222 
6. Hàm xác suất lỗi................................................................................... 223 
7. So sánh độ nhạy của các hệ thống Coherent...................................... 227 
IV. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ NHẠY MÁY THU ................ 232 
1. Nhiễu pha .............................................................................................. 232 
2. Nhiễu cường độ .................................................................................... 233 
3. Không tương xứng về phân cực........................................................... 234 
4. Tán sắc trong sợi quang ...................................................................... 234 
5. Các yếu tố hạn chế khác ...................................................................... 234 
V. NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG 
COHERENT ..................................................................................................... 235 
1. Nâng cao độ nhạy thu .......................................................................... 235 
2. Nâng cao khả năng truyền dẫn............................................................ 236 
3. Khả năng kết hợp thu Coherent với kỹ thuật khuếch đại quang ....... 236 
TÓM TẮT ......................................................................................................... 236 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP ..................................................... ... ng tại bước sóng nói trên là 2dB/km. 
Xác định công suất quang ngưỡng cho SRS, PthSRS trong sợi quang này tại 
bước sóng 0.9mm, giả sử rằng suy hao tại bước sóng đó là 1.8 dB/km. 
1.4. Cho cách tử truyền dẫn có chu kỳ a = 5mm. Tính độ cách góc (hiệu giữa 
hai góc nhiễu xạ) giữa hai bước sóng 1540.56 nm và 1541.35 nm nếu hai 
bước sóng này được chiếu thẳng góc với cách tử. 
1.5. Cho bộ lọc AOTF với Dn = 0.07 nm, bước sóng quang được chọn là l = 
1540.56 nm, vận tốc âm thanh là 3.75km/s, chiều dài đoạn tương tác âm-
quang là l = 22 mm. Tính (a) chu kỳ cách tử và tần số sóng âm, (b) thời 
gian hiệu chỉnh của bộ lọc quang-âm hiệu chỉnh được. 
1.6. Khảo sát coupler 3dB 2x2 cho ở hình bên dưới. Giả thiết rằng ta kết nối 
hai ngõ ra với một đoạn sợi quang. Giả sử các phân cực được bảo toàn khi 
qua thiết bị này. Một tín hiệu ánh sáng đưa vào ngõ vào thứ nhất. Ðiều gì 
xảy ra? Tìm hàm truyền đạt của thiết bị này. Giả sử coupler được sử dụng 
như một thiết bị thuận nghịch vì vậy hoạt động của nó hoàn toàn không 
thay đổi khi đổi ngõ vào và ngõ ra cho nhau. 
1.7. Theo hình 1.17 hãy chứng minh sự chênh độ dài giữa các tia khúc xạ tại 
góc qd với các khe kế cận là )]sin()[sin(aCDAB di q-q=- khi khoảng 
cách giữa hai khe kế cận (grating pitch) là rất nhỏ so với khoảng cách từ 
mặt phẳng cách tử tới nguồn và tới mặt phẳng ánh xạ. 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM 109 
1.8. Tìm phương trình cách tử cho cách tử nhiễu xạ nghiêng blazing trên hình 
1.18. 
1.9. Chứng minh rằng các tần số cộng hưởng fn của hốc Fabry-Perot thoả mãn 
biểu thức fn = f0+Df, với k là số nguyên, f0 và Df là các giá trị không đổi. 
Điều này có nghĩa là các tần số này cách nhau một khoảng bằng nhau. Chú 
ý rằng các bước sóng tương đương không cách nhau một khoảng bằng 
nhau. 
1.10. Chứng minh độ mịn F của bộ lọc Fabry-Perot trong công thức 1.59. Giả sử 
rằng hệ số phản xạ của gương R = 1. 
1.11. Chứng minh rằng phần công suất của ngõ vào được truyền qua bộ lọc 
Fabry-Perot trên mọi tần số là (1-R)/(1+R). Lưu ý rằng phần công suất này 
là nhỏ đối với các giá trị R lớn. Do đó, khi xem xét tất cả các tần số, thì chỉ 
có một phần nhỏ công suất ngõ vào được truyền qua hốc cộng hưởng có 
các mặt phản xạ cao. 
1.12. Chứng minh rằng băng thông 3 dB (FWHM) của bộ lọc quang-âm là » 
0.8l02/lDn. 
1.13. Tính chiều dài tương tác quang-âm cần thiết đối với bộ lọc AOTF có băng 
thông (FWHM) là 1 nm tại bước sóng hoạt động là 1.55mm. Giả sử Dn = 
0.07 nm. 
1.14. DWDM giống như: 
a. Ghép kênh phân thời gian (TDM); 
b. Ghép kênh phân không gian (SDM); 
c. Ghép kênh phân tần số (FDM); 
d. Cả ba câu trên đều đúng. 
1.15. TDM giống như: 
a. Tăng vận tốc các xe hơi trên xa lộ cao tốc; 
b. Xây thêm xa lộ cao tốc mới; 
c. Phân luồng trên xa lộ cao tốc; 
d. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.16. SDM giống như: 
a. Tăng vận tốc các xe hơi trên xa lộ cao tốc; 
b. Xây thêm xa lộ cao tốc mới; 
c. Phân luồng trên xa lộ cao tốc; 
d. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.17. DWDM giống như: 
a. Tăng vận tốc các xe hơi trên xa lộ cao tốc; 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
110 Hệ thống thông tin quang 
b. Xây thêm xa lộ cao tốc mới; 
c. Phân luồng trên xa lộ cao tốc; 
d. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.18. Vai trò của DWDM là: 
a. Tăng công suất phát quang; 
b. Tăng tốc độ truyền dẫn trên sợi quang; 
c. Tăng dung lượng truyền dẫn trên sợi quang bằng cách tăng số lượng 
sợi quang, thiết bị, không cần tăng tốc độ truyền dẫn; 
d. Tăng dung lượng truyền dẫn trên sợi quang bằng cách ghép thêm 
nhiều bước sóng để có thể truyền trên một sợi quang, không cần tăng 
tốc độ truyền dẫn. 
1.19. Ðộng lực để phát triển DWDM là: 
a. Sự gia tăng nhanh chóng của lưu lượng dữ liệu; 
b. Hạn chế của việc phát triển TDM; 
c. Chi phí cao trong việc lắp đặt các tuyến cáp quang mới ở các vùng 
đông dân cư; 
d. Sự tiến bộ trong công nghệ DWDM; 
e. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.20. Ưu điểm của DWDM là: 
a. Tận dụng băng thông sợi quang; 
b. Giảm yêu cầu về thiết bị; 
c. Không phụ thuộc vào giao thức; 
d. Có khả năng mở rộng; 
e. Cả 4 câu trên đều đúng. 
1.21. Băng thông hoạt động của DWDM hiện nay: 
a. Dải C và L; 
b. Dải O; 
c. Dải U; 
d. Cả 4 câu trên đều đúng. 
1.22. Câu nào trong những câu sau đây là đúng cho hiện tượng phi tuyến trong 
sợi quang: 
a. Hiện tượng công suất của tín hiệu quang bị suy giảm khi lan truyền 
trong sợi quang; 
b. Hiện tượng giãn xung ánh sáng khi lan truyền trong sợi quang; 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM 111 
c. Các tham số của tín hiệu quang phụ thuộc vào cường độ (công suất) 
ánh sáng; 
d. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.23. Các hiệu ứng Kerr phát sinh là do: 
a. Sự phụ thuộc của chiết suất sợi quang vào cường độ điện trường hoạt 
động; 
b. Năng lượng từ mode lan truyền được truyền sang một mode khác gọi 
là mode bức xạ; 
c. Tạp chất như OH- hấp thụ năng lượng ánh sáng; 
d. Năng lượng từ một sóng ánh sáng được chuyển sang một sóng ánh 
sáng khác có bước sóng dài hơn. Năng lượng mất đi bị hấp thụ bởi 
các photon. 
1.24. Các hiệu ứng Kerr bao gồm: 
a. Hiệu ứng tự điều pha (SPM); 
b. Hiệu ứng điều chế xuyên pha (CPM); 
c. Hiệu ứng trộn bốn tần số (FWM); 
d. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.25. Hiệu ứng tự điều pha (SPM) là: 
a. Sự thay đổi tần số (chirping) do cường độ của xung ánh sáng thay đổi 
theo thời gian; 
b. Sự thay đổi tần số (chirping) do cường độ của các kênh quang khác 
thay đổi theo thời gian; 
c. Sự sinh ra các tần số khi có nhiều tần số lan truyền trong sợi quang; 
d. Năng lượng từ một sóng ánh sáng được chuyển sang một sóng ánh 
sáng khác có bước sóng dài hơn. Năng lượng mất đi bị hấp thụ bởi 
các phonon. 
1.26. Hiệu ứng điều chế xuyên pha (CPM) là: 
a. Sự thay đổi tần số (chirping) do cường độ của xung ánh sáng thay đổi 
theo thời gian; 
b. Sự thay đổi tần số (chirping) do cường độ của các kênh quang khác 
thay đổi theo thời gian; 
c. Sự sinh ra các tần số khi có nhiều tần số lan truyền trong sợi quang; 
d. Năng lượng từ một sóng ánh sáng được chuyển sang một sóng ánh 
sáng khác có bước sóng dài hơn. Năng lượng mất đi bị hấp thụ bởi 
các phonon. 
1.27. Hiệu ứng trộn bốn tần số (FWM) là: 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
112 Hệ thống thông tin quang 
a. Sự thay đổi tần số (chirping) do cường độ của xung ánh sáng thay đổi 
theo thời gian; 
b. Sự thay đổi tần số (chirping) do cường độ của các kênh quang khác 
thay đổi theo thời gian; 
c. Sự sinh ra các tần số khi có nhiều tần số lan truyền trong sợi quang; 
d. Năng lượng từ một sóng ánh sáng được chuyển sang một sóng ánh 
sáng khác có bước sóng dài hơn. Năng lượng mất đi bị hấp thụ bởi 
các phonon. 
1.28. Các hiệu ứng tán xạ phi tuyến phát sinh là do: 
a. Sự phụ thuộc của chiết suất sợi quang vào cường độ điện trường hoạt 
động; 
b. Năng lượng từ mode lan truyền được truyền sang một mode khác gọi 
là mode bức xạ; 
c. Tạp chất như OH- hấp thụ năng lượng ánh sáng; 
d. Năng lượng từ một sóng ánh sáng được chuyển sang một sóng ánh 
sáng khác có bước sóng dài hơn. Năng lượng mất đi bị hấp thụ bởi 
các phonon. 
1.29. Hiệu ứng tán xạ phi tuyến bao gồm: 
a. Tán xạ do kích thích Brillouin (SBS); 
b. Tán xạ do kích thích Raman (SRS); 
c. Tán xạ Rayleigh; 
d. Tất cả các câu trên đều đúng; 
e. Chỉ có a và b đúng. 
1.30. Hiệu ứng nào có thể ứng dụng để làm bộ khuếch đại quang: 
a. Tán xạ do kích thích Brillouin (SBS); 
b. Tán xạ do kích thích Raman (SRS); 
c. Tán xạ Rayleigh; 
d. Không có câu nào đúng. 
1.31. Bạn có thể sử dụng linh kiện này để chia công suất tín hiệu quang thành 
hai phần bằng nhau. Ðó là linh kiện gì? 
a. Coupler 3dB; 
b. Circulator; 
c. Bộ lọc quang (Optical Filter); 
d. Bộ ghép kênh (MUX); 
e. Bộ tách kênh (DEMUX). 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM 113 
1.32. Bạn sử dụng linh kiện này để định tuyến (vào một cổng ra một cổng tương 
ứng nhất định) một tín hiệu quang. Ðó là linh kiện gì? 
a. Coupler 3dB; 
b. Circulator; 
c. Bộ lọc quang (Optical Filter); 
d. Bộ ghép kênh (MUX); 
e. Bộ tách kênh (DEMUX). 
1.33. Bạn có thể sử dụng linh kiện này để lấy ra một bước sóng mong muốn từ 
nhiều kênh bước sóng ngõ vào. Ðó là linh kiện gì? 
a. Coupler 3dB; 
b. Circulator; 
c. Bộ lọc quang (Optical Filter); 
d. Bộ ghép kênh (MUX); 
e. Bộ tách kênh (DEMUX). 
1.34. Bạn có thể sử dụng thiết bị này để kết hợp nhiều kênh bước sóng khác 
nhau thành tín hiệu tổng truyền trong sợi quang. Ðó là thiết bị gì? 
a. Coupler 3dB; 
b. Circulator; 
c. Bộ lọc quang (Optical Filter); 
d. Bộ ghép kênh (MUX); 
e. Bộ tách kênh (DEMUX). 
1.35. Bạn có thể sử dụng thiết bị này để tách tín hiệu tổng gồm nhiều kênh bước 
sóng khác nhau thành các kênh bước sóng riêng rẽ. Ðó là thiết bị gì? 
a. Coupler 3dB; 
b. Circulator; 
c. Bộ lọc quang (Optical Filter); 
d. Bộ ghép kênh (MUX); 
e. Bộ tách kênh (DEMUX). 
1.36. Trong những đặc điểm dưới đây, đặc điểm nào là đúng cho cả bộ lọc cách 
tử Bragg kiểu sợi quang và bộ lọc quang âm AOTF: 
a. Hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ Bragg; 
b. Hoạt động dựa trên nguyên lý giao thoa kế; 
c. Cách tử Bragg được tạo ra bằng cách tạo sự thay đổi tuần hoàn chiết 
suất trong lõi sợi quang; 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
114 Hệ thống thông tin quang 
d. Cách tử được tạo ra bằng cách cho sóng âm bề mặt SAW lan truyền 
trong ống dẫn sóng. 
1.37. Trong những đặc điểm dưới đây, đặc điểm nào là đúng cho cả bộ lọc 
Fabry-Perot và bộ lọc đa khoang màng mỏng điện môi TFMF: 
a. Hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ Bragg; 
b. Hoạt động dựa trên nguyên lý giao thoa kế; 
c. Khoang cộng hưởng được tạo bởi hai gương có hệ số phản xạ cao; 
d. Khoang cộng hưởng được tạo bằng nhiều lớp màng mỏng điện môi 
có thể phản xạ được. 
1.38. Trong những đặc điểm dưới đây, đặc điểm nào là đúng đối với bộ lọc 
Fabry-Perot: 
a. Hàm truyền đạt có đỉnh bằng phẳng, độ dốc cao; 
b. Ổn định với nhiệt độ, không nhạy với phân cực; 
c. Khả năng điều chỉnh bước sóng linh hoạt; 
d. Dễ sản xuất để tạo nên các bộ MUX/ DEMUX dung lượng lớn; 
e. Các câu a và b đúng; 
f. Các câu b và c đúng; 
g. Các câu a, b và d đúng. 
1.39. Trong những đặc điểm dưới đây, đặc điểm nào là đúng đối với bộ lọc đa 
khoang màng mỏng điện môi TFMF: 
a. Hàm truyền đạt có đỉnh bằng phẳng, độ dốc cao; 
b. Ổn định với nhiệt độ, không nhạy với phân cực; 
c. Khả năng điều chỉnh bước sóng linh hoạt; 
d. Dễ sản xuất để tạo nên các bộ MUX/ DEMUX dung lượng lớn; 
e. Các câu a và b đúng; 
f. Các câu b và c đúng; 
g. Các câu a, b và d đúng. 
1.40. Trong các đặc điểm dưới đây, đặc điểm nào là đúng đối với bộ lọc cách tử 
ống dẫn sóng ma trận AWG: 
a. Hàm truyền đạt có đỉnh bằng phẳng, độ dốc cao; 
b. Ổn định với nhiệt độ, không nhạy với phân cực; 
c. Khả năng điều chỉnh bước sóng linh hoạt; 
d. Dễ sản xuất để tạo nên các bộ MUX/ DEMUX dung lượng lớn; 
e. Các câu a và b đúng; 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM 115 
f. Các câu b và c đúng; 
g. Các câu a, b và d đúng. 
1.41. Trong những câu dưới đây, câu nào đúng cho bộ MUX có cấu trúc ghép 
tầng theo từng băng: 
a. Có n tầng (n là tổng số bước sóng), mỗi tầng chỉ thực hiện tách/ ghép 
một kênh; 
b. Có 1 tầng thực hiện tách/ ghép tất cả các bước sóng; 
c. Có n/m tầng (n là tổng số bước sóng), mỗi tầng thực hiện tách/ ghép 
m bước sóng; 
d. Có 2 tầng, tầng đầu ghép/ tách các kênh bước sóng chẵn, lẻ thành 2 
băng. Tầng 2 thực hiện tách/ ghép các kênh riêng rẽ. 
1.42. Chỉ cần cho biết kênh bước sóng quang nào cần chiếm, thiết bị này sẽ biến 
đổi tín hiệu quang phi tiêu chuẩn thành bước sóng phù hơp. Đó là thiết bị 
gì? 
a. OLT; 
b. Bộ chuyển tiếp quang (Transponder); 
c. OADM; 
d. OXC. 
1.43. Thiết bị này cho phép bạn lấy ra hoặc đưa vào một kênh quang nào đó. Đó 
là thiết bị gì? 
a. OLT; 
b. Bộ chuyển tiếp quang (Transponder); 
c. OADM; 
d. OXC. 
1.44. Thiết bị này đặt tại nơi giao nhau của nhiều tuyến DWDM. Nó cho phép 
định tuyến các bước sóng từ một tuyến DWDM này sang một tuyến 
DWDM khác. Đó là thiết bị gì? 
a. OLT; 
b. Bộ chuyển tiếp quang (Transponder); 
c. OADM; 
d. OXC. 
1.45. Thiết bị này nhận các tín hiệu của khách hàng, xử lý và đưa chúng vào một 
sợi quang duy nhất. Đó là thiết bị gì? 
a. OLT; 
b. Bộ chuyển tiếp quang (Transponder); 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
116 Hệ thống thông tin quang 
c. OADM; 
d. OXC. 
1.46. Trong các cấu trúc OADM dưới đây, cấu trúc nào sẽ làm gián đoạn các 
kênh khác khi xen/ rớt thêm kênh mới: 
a. Song song; 
b. Song song theo băng; 
c. Nối tiếp; 
d. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.47. Trong các cấu trúc OADM sau, cấu trúc nào không có điều kiện ràng buộc 
lựa chọn bước sóng xen/rớt 
a. Song song; 
b. Nối tiếp; 
c. Xen/rớt theo băng; 
d. Tất cả các câu trên. 
1.48. Trong các cấu trúc OADM sau, cấu trúc nào luôn làm tăng suy hao khi 
xen/rớt thêm bước sóng: 
a. Song song; 
b. Nối tiếp; 
c. Xen/rớt theo băng; 
d. Tất cả các câu trên. 
1.49. OXC có các chức năng cơ bản sau: 
a. Cung cấp các đường quang một cách tự động; 
b. Bảo vệ các đường quang đối với các sự cố đứt cáp hoặc sự cố nút 
mạng; 
c. Trong suốt đối với tốc độ truyền dẫn bit; 
d. Giám sát chất lượng truyền dẫn; 
e. Chuyển đổi bước sóng; 
f. Ghép và nhóm tín hiệu; 
g. Tất cả các câu trên đều đúng. 
1.50. Trong các cấu hình OXC sau, cấu hình nào cho phép giám chất lượng 
truyền dẫn thông qua tỉ số BER 
a. Có lõi chuyển mạch điện; 
b. Lõi chuyển mạch quang bao quanh bởi các bộ chuyển đổi O/E/O; 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Chương 1: Hệ thống thông tin quang WDM 117 
c. Lõi chuyển mạch quang nối trực tiếp đến các bộ chuyển đổi tín hiệu 
trong thiết bị WDM; 
d. Lõi chuyển mạch quang nối trực tiếp đến các bộ ghép/phân kênh bên 
trong OLT; 
e. Tất cả các câu trên đều đúng; 
f. Chỉ có a và b đúng. 
1.51. Trong những đặc điểm dưới đây, đặc điểm nào là KHÔNG ÐÚNG cho 
OXC có lõi chuyển mạch quang 
a. Nhóm luồng tín hiệu tốc độ thấp; 
b. Dung lượng chuyển mạch lớn nhất; 
c. Giám sát chất lượng truyền dẫn thông qua công suất quang; 
d. Tiêu thụ năng lượng thấp; 
e. Chiếm không gian nhỏ. 
1.52. Lớp con của lớp quang là: 
a. Lớp kênh quang OCh; 
b. Lớp đoạn ghép kênh quang OMS; 
c. Lớp đoạn truyền dẫn quang OTS; 
d. Tất cả các câu trên. 
1.53. Ðoạn ghép kênh quang OMS là: 
a. Tuyến giữa các OLT hay OADM; 
b. Ðoạn giữa các OLA; 
c. Tuyến giữa các bộ chuyển tiếp quang (Transponder); 
d. Tất cả các câu trên đều đúng. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Optical Networks: A Practical Perspective, Second Edition - Rajiv 
Ramaswami, Kumar N. Sivarajan, 2002. 
2. Fiber–Optic Communications Technology - Djafar K.Mynbaev, Lowell 
L.Scheiner, 2001. 
3. Optical Fiber Communications: Principles and Practice, Second Edition- 
John M. Senior. 
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_he_thong_thong_tin_quang_phan_1.pdf