簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 賴國傑
Guo-Chieh Lai
論文名稱: 電視廣播與高速雙向傳輸的低成本被動光網路
A Low-cost Passive Optical Network for Television Broadcasting and High-speed Bidirectional Communications
指導教授: 劉政光
Cheng-Kuang Liu
口試委員: 李三良
San-Liang Lee
徐世祥
Shih-Hsiang Hsu
周肇基
Jau-Ji Jou
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 光電工程研究所
Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 93
中文關鍵詞: 數位電視廣播注入鎖模技術被動光網路垂直共振腔面射型雷射法布理-比洛雷射二極體
外文關鍵詞: DVB, Injection-locked, PON, VCSEL, Fébry-Perot laser diode
相關次數: 點閱:374下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

本論文探討於用戶端以低成本光源做為光網路架構的傳輸光源,採用C波帶垂直共振腔面射型雷射直接調變數位電視地面廣播訊號於被動光網路中傳輸,並且以此光源注入鎖模法布理-比洛雷射二極體,直接調變1.25Gbps數據資料上行傳輸,再搭配L波帶可調式雷射調變10Gbps數據資料下行傳輸,達到單線雙向被動光網路。文中實驗C波帶垂直共振腔面射型雷射於4公里單模光纖與1公里多模光纖傳輸之應用,分析不同光纖下訊號品質的特性變化。在不影響數位電視訊號品質的情況下,分光注入鎖模法布理-比洛雷射二極體,直接調變1.25Gbps、2^7-1虛擬隨機序列NRZ碼為上行訊號,L波帶下行訊號調變10Gbps、2^31-1虛擬隨機序列NRZ碼,上下行訊號單線雙向傳輸25公里單模光纖,數位電視訊號品質可維持在40%以上,上下行25公里單模光纖數據資料接收光功率靈敏度分別為-22.58dBm與-20.2dBm。同時,文中也實驗分析討論垂直共振腔面射型雷射注入鎖模條件與光功率的限制。


In this thesis, a low-cost passive optical network using the Fébry-Perot laser diode (FP-LD) injection locked by Vertical Cavity Surface-Emitting Laser(VSCEL) is presented. It can broadcast DVB-T signals and bidirectional transmit high-speed data using injection-locked technique. Moreover, results of remodulation experiment with injected light carrying radio signal are shown. Experimental results are shown for the simultaneous transmission of DVB-T broadcasting signal over 4-km single-mode fiber (SMF) and 1-km multi-mode fiber (MMF), upstream 1.25 Gbps NRZ data using a C-band VCSEL, and downstream 10 Gbps NRZ data using a L-band laser diode. Maintaining the TV signal quality at 40%, bidirectional transmission sensitivity of -20.2 dBm and -22.58 dBm are shown for the downstream and upstream over 25-km SMF. Furthermore, the constraint of injection-locked and the limitation of optical power are also analyzed experimentally.

論文摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖索引 VII 表索引 XI 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2研究動機 3 1.3論文架構 5 第二章 低成本被動光網路系統相關組件之技術介紹 6 2.1數位電視廣播技術 6 2.1.1數位電視廣播傳輸方式 6 2.1.2地面廣播技術簡介 8 2.1.3正交分頻多工調變技術 10 2.1.4數位機上盒 13 2.2分時多工與分波多工被動光網路 16 2.3垂直共振腔面射型雷射(Vertical Cavity Surface-Emitting Laser; VCSEL) 17 2.4法布里-比洛(Febry Pérot)雷射二極體 19 2.5光偵測器 20 2.6數位通訊量測參數 23 2.6.1訊雜比 23 2.6.2誤碼率 24 2.6.3明滅比 25 2.6.4靈敏度 25 2.6.5眼形圖 26 第三章 低成本被動光網路系統相關組件之特性分析 27 3.1傳輸光源特性分析與量測 27 3.1.1垂直共振腔面射型雷射之特性量測 27 3.1.2法布里-比洛雷射二極體之特性量測 31 3.2雷射直接調變數位電視訊號之特性量測 36 3.2.1垂直共振腔面射型雷射直接調變DVB-T訊號之特性量測 36 3.2.2不同光源直接調變DVB-T訊號之特性比較 42 3.3 討論與結論 44 第四章 電視廣播與高速雙向的低成本被動光網路系統之量測 46 4.1 架構簡介 46 4.2 低成本被動光網路於數位電視地面廣播應用之量測 48 4.3 注入鎖模技術應用於低成本被動光網路系統 55 4.3.1 量測數位電視訊號下行與上行數據資料 55 4.3.2 數據資料上下行單線雙向傳輸系統之量測 61 4.4 低成本被動光網路系統實驗結果討論 65 4.4.1 注入鎖模技術之注入光功率探討 66 4.4.2 數位電視與注入鎖模法布里-比洛雷射二極體傳輸系統之光功率預算 69 4.5 低成本被動光網路系統實驗結論 71 第五章 結論 72 5.1成果與討論 72 5.2未來研究方向 73 參考文獻 74 作者簡介 78

[1] M. M.-K. Liu, Principles and Applications of Optical Communications, Irwin Publishers, 1996.
[2] C. H. Lee, “Passive optical networks for FTTx applications,”
OFC/NFOEC, Volume 3, pp.6-11, March 2005.
[3] http://dtvc.org.tw/. 台灣數位電視協會,2008.
[4] 賴柏洲、林志星、魏明照、 林世欽,數位電視廣播與製作系統,
全華科技圖書股份有限公司,台北,2002。
[5] 張桓嘉,「光網路於數位電視廣播之應用」,國立台灣科技大學,
台北,2008。
[6] 賴柏洲、林世欽,數位電視技術原理,全華科技圖書股份有限公
司,台北,2006。
[7] ETSI, Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure,
channel coding and modulation for digital terrestrial television,
EN 300 744 v1.5.1, Nov. 2004.
[8] 尤信程、林信標、劉玉蓀、鄭獻勳,數位電視之原理與技術,
全華圖書股份有限公司,台北,2007。
[9] A. R. S. Bahai, B. R. Saltzberg and M. Ergen, Multi-Carrier Digital
Communications Theory and Applications of OFDM, Second Edition,
Springer Publishers, 2004.
[10] C. H. Lin, M. C. Lin, P. A. Ting, “ DVB-T baseband signal
processing techniques,” SoC Technical Journal, vol. 9, no.9 ,
pp.41-53, Dec. 2008.
[11] 大通電子,高畫質數位電視接收機: DTV-6200,大通電子股份有
限公司,2007。
[12] J. J. Yoo, H. H. Yun, T. Y. Kim, K. B. Lee, M. Y. Park, B. W. Kim,
and B. T. Kim, “A WDM-Ethernet hybrid passive optical network
architecture,” Advanced Communication Technology, vol.3,
pp.1754-1757, Feb. 2006.
[13] R. Ramaswami, K. N. Sivarajan, Optical Networks, second edition,
Morgan Kaufmann, 2002.
[14] S.O. Kasap, Optoelectronics and Photonics : Principles and
Practices, Prentice Hall Publishers, 2001
[15] 楊淳良、趙亮琳、李楊漢、許立根、譚昌文、洪鴻文、曹士林,
光纖通訊網路,五南圖書出版股份有限公司,台北,2007。
[16] S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, Second edition,Wiley
and Sons, 2007.
[17] Joseph C. R. Palais, Fiber Optic Communications, Fifth edition,
Prentice Hall, Oct. 2004.
[18] D. Derickson, Fiber Optic Test and Measurement, Prentice Hall,
1998.
[19] H. H. Lu, W. S. Tsai, Y. L. Liu, Y. L. Chen, “A radio-on-hybrid
WDM transport system,” IEEE Photonics Technology Letters,
vol.17, no. 7, pp. 1576-1578, 2005.
[20] C. L. Tseng, C. K. Liu, J. J. Jou, W. Y. Lin, C. W. Shih, S. C. Lin, S.
L. Lee, and Gerd Keiser, “Bidirectional transmission using tunable
fiber lasers and injection-locked Fabry-Pérot laser diodes for
WDM access networks,” IEEE Photonics Technology Letters, vol.
20, no. 10, pp. 794-796, May 2008.
[21] W. Hung, C. K. Chan, L. K. Chen,and F. Tong, “An optical
network unit for WDM access networks with downstream DPSK
and upstream remodulated OOK data using injection-locked FP
laser,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 15, no.10, Oct.
2003.
[22] M. L. Yee, L. C. Ong, and C. K. Sim, “Low-cost
Radio-Over-Fiber in-building distribution network for WLAN,
UWB and digital TV broadcasting,”Asia-Pacific Microwave
Conference, Yokahama, Japan, Dec. 2006.
[23] S. B. Constant, Y. Le Guennec, G. Maury, N. Corrao, and B. Cabon,
“Low-cost all-optical up-conversion of digital radio signals
using a directly modulated 1550-nm emitting VCSEL,” IEEE
Photonics Technology Letters, vol. 20, no. 2, Jan. 2008.
[24] J. H. Lee, K. Lee, Y. G. Han, S. B. Lee, and C. H. Kim, “Single,depolarized, CW supercontinuum-based wavelength divisionmultiplexed passive optical network architecture with C-band OLT, L-Band ONU, and U-Band monitoring,” Journal of Lightwave Technology, vol.25, no.10, pp.2891-2897, Oct. 2007.
[25] H. H. Lin, C. Y. Lee; S. C. Lin, S. L. Lee, and Gerd Keiser, “WDM-PON systems using cross-remodulation to double network capacity with reduced rayleigh scattering effects,” Optical Fiber communication/National Fiber Optic Engineers Conference , San Diego, CA. pp.1-3, Feb. 2008.
[26] C. Lin, and F. Mengel, “Reduction of frequency chirping and
dynamic linewidth in high-speed directly modulated semiconductor
lasers by injection locking,” Electronics Letters, vol. 20, no. 25/26,
pp.1073-1075, Dec. 1984.
[27] J. Wang, M. K. Haldar, L. Li, and F. V. C. Mendis, “Enhancement of
modulation bandwidth of laser diodes by injection locking,” IEEE
Photonics Technology Letters, vol. 8, no. 1, pp. 34-36, 1996.
[28] S. J. Tzeng, H. H. Lu, W. I. Lin, H. C. Peng, S. S. Hsu, and H. W.
Wang, “A hybrid radio-on-DWDM transport system for
PHS/LAN/ITS/WiMAX applications,” Optical Fiber Technology,
vol. 15, no. 2, pp. 119-124, 2009.

無法下載圖示 全文公開日期 2014/07/27 (校內網路)
全文公開日期 2059/07/27 (校外網路)
全文公開日期 2059/07/27 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
QR CODE