Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Truyền dẫn thông tin là nền tảng cốt lõi của hệ thống viễn thông, phát triển qua các giai đoạn từ điện báo của Samuel Morse (năm 1844), hệ thống truyền dẫn cáp đồng đến thông tin vô tuyến. Khi nhu cầu trao đổi dung lượng thông tin tăng cao, hệ thống truyền dẫn đòi hỏi dải tần số sóng mang lớn hơn nhằm đáp ứng yêu cầu truyền tải đa dịch vụ. Phổ ánh sáng kéo dài từ vùng cực tím (khoảng 50 nm) đến hồng ngoại (khoảng 100 $\mu$m) cung cấp dải tần số rộng lớn cho truyền dẫn dữ liệu. Công nghệ sợi quang với độ suy hao thấp (đạt mức xấp xỉ 0,15 dB/km đến 0,2 dB/km tại cửa sổ bước sóng 1550 nm) đã đưa thông tin quang trở thành giải pháp chủ lực cho các tuyến đường trục, trung kế, mạng liên tỉnh và hệ thống cáp xuyên lục địa, vượt đại dương.

Hệ thống thông tin quang sở hữu nhiều đặc tính kỹ thuật vượt trội như: suy hao đường truyền nhỏ, băng thông truyền dẫn rộng, khả năng cách điện và chống nhiễu điện từ tuyệt đối, tính bảo mật cao, kích thước và trọng lượng cáp nhỏ gọn, cùng nguồn nguyên liệu chế tạo dồi dào. Nhằm hệ thống hóa lý thuyết và phương pháp thiết kế mạng truyền dẫn ánh sáng, đồ án tốt nghiệp tập trung giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Khảo sát các nguyên lý vật lý cơ bản của ánh sáng, cấu trúc sợi quang, cơ chế suy hao (hấp thụ, tán xạ Rayleigh, uốn cong vi mô/vĩ mô) và hiện tượng tán sắc (tán sắc mode, tán sắc vật liệu, tán sắc dẫn sóng).
  2. Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và đặc tính kỹ thuật của các bộ biến đổi quang - điện tử, bao gồm nguồn phát quang (Diode phát quang LED, Diode Laser LD) và linh kiện thu quang (Photodiode PIN, Avalanche Photodiode APD).
  3. Phân tích các công nghệ tiên tiến trong truyền dẫn quang: hệ thống thông tin quang kết hợp (Coherent Optical Communication), kỹ thuật điều chế ngoài, kỹ thuật ghép kênh (WDM, OFDM, OTDM) và khuếch đại quang (SLA, EDFA).
  4. Khảo sát chuẩn phân cấp số đồng bộ SDH, cấu trúc khung STM-1, cấu hình bảo vệ mạng vòng Ring và các giải pháp mạng truy nhập sợi quang.
  5. Thiết lập phương pháp tính toán thiết kế tuyến quang (quỹ công suất, quỹ thời gian đáp ứng, tỷ lệ lỗi bit BER) và xây dựng chương trình mô phỏng hệ thống quang điều chế cường độ - tách sóng trực tiếp (IM-DD) trên môi trường MATLAB.

Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử (khóa 1997 – 2002) tại Khoa Điện, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, hoàn thành vào tháng 03 năm 2002.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng quang hình học, quang sóng, vật lý chất bán dẫn và lý thuyết truyền dẫn số:

  • Nguyên lý quang học và dẫn sóng: Hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần theo định luật Snell ($n_1 \sin i = n_2 \sin r$). Điều kiện phản xạ toàn phần tại ranh giới lõi ($n_1$) và vỏ ($n_2$) với $n_1 > n_2$ và góc tới $i > i_{gh}$ (với $\sin i_{gh} = n_2 / n_1$). Góc nhận ánh sáng cực đại của sợi quang được xác định bởi khẩu độ số: $$n_0 \sin i_{0max} = \sqrt{n_1^2 - n_2^2} = \text{NA}$$
  • Vật lý bán dẫn và phát xạ quang tử: Thuyết dải năng lượng gồm vùng dẫn, vùng hóa trị và dải cấm ($W_g$). Ba quá trình tương tác cơ bản: hấp thụ photon, phát xạ tự nhiên (nguyên lý của LED) và phát xạ cưỡng bức (nguyên lý của Diode Laser), tuân theo hệ thức Planck-Einstein: $$E_2 - E_1 = hf = \frac{hc}{\lambda}$$
  • Lý thuyết truyền dẫn và phân cấp số: Khung chuẩn ghép kênh phân cấp số đồng bộ SDH (Synchronous Digital Hierarchy), cấu trúc khung STM-1 với các khối chức năng TU, TUG, AU, AUG; các định dạng mã đường truyền quang (NRZ, RZ, Manchester, mã khối mBnB).

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa phân tích lý thuyết kỹ thuật viễn thông, tính toán giải tích các tham số kỹ thuật tuyến và mô phỏng số học:

Nhóm phương pháp Nội dung triển khai Công cụ / Nguồn dữ liệu
Phân tích lý thuyết Tổng hợp lý thuyết quang điện tử, cấu trúc sợi cáp, suy hao, tán sắc, cấu trúc khung SDH. Giáo trình viễn thông, tài liệu chuyên ngành thông tin quang.
Tính toán thiết kế Thiết lập phương trình cân bằng công suất (Power Budget) và quỹ thời gian lên (Rise Time Budget), đánh giá tỷ lệ lỗi bit (BER). Các công thức giải tích chuẩn trong thiết kế tuyến thông tin quang.
Mô phỏng kỹ thuật Lập trình tính toán các đặc tính truyền dẫn và hiển thị đồ thị của hệ thống quang IM-DD. Phần mềm MATLAB (các lệnh vẽ ma trận, xử lý tín hiệu và thiết kế giao diện uicontrol, uimenu).

Thiết kế và triển khai mô phỏng hệ thống

Đồ án triển khai bài toán thiết kế tuyến truyền dẫn cáp sợi quang sử dụng phương pháp điều chế cường độ và tách sóng trực tiếp (IM-DD - Intensity Modulation - Direct Detection), thực hiện kiểm tra qua hai điều kiện cân bằng kỹ thuật cơ bản:

1. Quỹ công suất tuyến (Power Budget)

Quỹ công suất đảm bảo mức công suất quang phát đi từ nguồn sau khi chịu toàn bộ suy hao trên đường truyền vẫn lớn hơn hoặc bằng độ nhạy thu tối thiểu của photodiode tại đầu cuối: $$P_{tx} - P_{rx} \ge \alpha L + N_c L_c + N_s L_s + M_s$$ Trong đó:

  • $P_{tx}$: Công suất quang ghép vào sợi (dBm).
  • $P_{rx}$: Độ nhạy của bộ thu quang (dBm) ứng với mức tỷ lệ lỗi bit quy định (ví dụ $\text{BER} \le 10^{-9}$).
  • $\alpha$: Hệ số suy hao của sợi quang (dB/km) tại bước sóng hoạt động.
  • $L$: Chiều dài tuyến cáp (km).
  • $N_c, L_c$: Số lượng và suy hao xen của các bộ nối connector (dB).
  • $N_s, L_s$: Số lượng và suy hao của các mối hàn nóng chảy (dB).
  • $M_s$: Độ dự phòng an toàn của hệ thống (System Margin, thường từ 3 đến 6 dB).

2. Quỹ thời gian đáp ứng (Rise Time Budget)

Quỹ thời gian kiểm soát tổng thời gian lên của toàn tuyến ($t_{sys}$) nhằm đảm bảo xung quang không bị giãn nở vượt quá giới hạn gây hiện tượng giao thoa giữa các ký hiệu (ISI): $$t_{sys} = \sqrt{t_{tx}^2 + t_{fiber}^2 + t_{rx}^2}$$ Trong đó:

  • $t_{tx}$: Thời gian lên của nguồn phát quang (LED hoặc Diode Laser), liên hệ với băng thông qua công thức $t_r = 0,35 / f_{3dB}$.
  • $t_{rx}$: Thời gian đáp ứng của bộ thu quang (gồm photodiode và bộ tiền khuếch đại).
  • $t_{fiber}$: Thời gian giãn xung của sợi quang do tán sắc mode ($t_{mod}$) và tán sắc sắc độ ($t_{mat}$, $t_{wg}$).
  • Điều kiện giới hạn: $t_{sys} \le \frac{0,70}{R_b}$ (đối với mã NRZ) hoặc $t_{sys} \le \frac{0,35}{R_b}$ (đối với mã RZ), với $R_b$ là tốc độ bit truyền dẫn.

3. Xây dựng chương trình mô phỏng bằng MATLAB

Chương trình mô phỏng trên nền MATLAB tính toán tự động các tham số truyền dẫn, đánh giá độ rộng băng thông 6 dB của sợi quang, vẽ đường đặc tính công suất phát theo dòng điều khiển ($P - I$), quan hệ công suất theo tần số điều chế và hiển thị dạng sóng xung quang suy biến dọc theo chiều dài truyền dẫn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Khái quát hệ thống thông tin quang

Chương này giới thiệu mô hình cơ bản của hệ thống thông tin quang (gồm bộ phát, môi trường truyền dẫn sợi quang và bộ thu). Nội dung trình bày chi tiết các định luật khúc xạ - phản xạ ánh sáng, phân loại sợi quang (sợi đơn mode SM, sợi đa mode MM; sợi chiết suất nhảy bậc SI, sợi chiết suất biến đổi GI).

Chương phân tích các cơ chế suy hao sợi quang:

  • Suy hao hấp thụ do vật liệu nội tại (vùng tử ngoại, hồng ngoại) và tạp chất ion kim loại, nhóm $\text{OH}^-$ tạo đỉnh hấp thụ tại 0,92 $\mu$m, 1,24 $\mu$m và 1,38 $\mu$m, định hình ba cửa sổ truyền dẫn 850 nm, 1300 nm và 1550 nm.
  • Suy hao tán xạ Rayleigh tỉ lệ nghịch với lũy thừa 4 của bước sóng ($1/\lambda^4$).
  • Suy hao uốn cong vĩ mô (khuyến nghị bán kính uốn cong tối thiểu 40 – 50 mm) và vi uốn cong.

Phần tán sắc làm rõ tán sắc mode, tán sắc vật liệu và tán sắc dẫn sóng, định nghĩa độ rộng băng thông 6 dB quang. Chương cũng trình bày các dạng mã đường truyền (NRZ, RZ, Manchester, mã khối mBnB), cấu trúc bảo vệ sợi (bọc chặt, bọc lỏng), các loại cáp (treo, chôn trực tiếp, kéo cống, ngập nước, thả biển) và kỹ thuật hàn nối (hàn nóng chảy phóng hồ quang, khớp nối cơ khí).

Chương 2: Bộ biến đổi điện - quang

Chương 2 phân tích vật lý chất bán dẫn, cấu trúc tiếp giáp P-N và các cơ chế bức xạ quang tử. Bảng tổng hợp vật liệu bán dẫn phát sáng tiêu biểu được trình bày trong đồ án:

Vật liệu Dải bước sóng ($\mu$m) Năng lượng vùng cấm $W_g$ (eV)
GaAs 0,9 1,4
AlGaAs 0,8 – 0,9 1,4 – 1,55
InGaAs 1,0 – 1,3 0,95 – 1,24
InGaAsP 0,9 – 1,7 0,73 – 1,35

Nội dung đi sâu vào cấu trúc Diode phát quang LED (loại phát mặt cấu trúc Burrus/etched-well và LED phát cạnh), giản đồ bức xạ Lambertian ($I(\theta) = I_0 \cos\theta$), quan hệ tuyến tính công suất - dòng điện ($P = \eta I W_g / e$), băng thông điều chế 3 dB điện ($f_{3dB} = 1 / (2\pi\tau)$) và thời gian chuyển mức. Tiếp đó, chương phân tích Diode Laser LD dựa trên nguyên lý phát xạ cưỡng bức, điều kiện đảo mật độ hạt dẫn và cộng hưởng quang học.

Chương 3: Bộ biến đổi quang - điện

Khảo sát các linh kiện tách sóng quang học gồm photodiode PIN và photodiode thác lũ APD. Phân tích cơ chế biến đổi quang - điện, đáp ứng phổ, hiệu suất lượng tử và các nguồn tạp âm trong bộ thu quang (tạp âm lượng tử/shot noise, tạp âm nhiệt, dòng tối). Trình bày cấu trúc mạch tiền khuếch đại, mạch tách xung đồng hồ (clock recovery), mạch cân bằng, mạch quyết định mức ngưỡng và phương pháp tính toán tỷ lệ lỗi bit (BER).

Chương 4: Hệ thống thông tin quang kết hợp

Trình bày nguyên lý hệ thống thông tin quang kết hợp (Coherent Optical Communication) sử dụng nguồn Laser dao động nội (Local Oscillator - LO). Khảo sát cấu trúc máy thu Homodyne và Heterodyne. Phân tích các phương thức điều chế:

  • Khóa dịch biên độ ASK, khóa dịch pha PSK, khóa dịch pha vi phân DPSK.
  • Khóa dịch phân cực PolSK (Polarization Shift Keying) dựa trên truyền dẫn hai trạng thái phân cực trực giao.
  • Kỹ thuật điều chế ngoài sử dụng tinh thể điện - quang Lithium Niobate ($\text{LiNbO}_3$) và giao thoa kế Mach-Zehnder kết hợp bộ cách ly quang (optical isolator).
  • Các phương pháp điều khiển và ổn định trạng thái phân cực: sợi duy trì phân cực, máy thu phân tập phân cực và bộ điều khiển cơ - quang.

Chương 5: Kỹ thuật ghép kênh quang

Trình bày nguyên lý và ưu điểm của các kỹ thuật ghép kênh:

  • Ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing): Cấu hình truyền dẫn 1 hướng và 2 hướng; các tham số kỹ thuật gồm suy hao xen (Insertion Loss), xuyên kênh (Crosstalk $\le -30\text{ dB}$) và độ rộng kênh. Khảo sát công nghệ chế tạo bộ ghép vi quang dựa trên bộ lọc giao thoa Fabry-Perot màng mỏng điện môi và cách tử phân tán góc, cùng bộ ghép sợi quang.
  • Ghép kênh theo tần số OFDM (Optical Frequency Division Multiplexing) và Ghép kênh theo thời gian OTDM (Optical Time Division Multiplexing): Nguyên lý xen - rẽ kênh, nguồn xung quang tốc độ cao và đồng bộ quang.

Chương 6: Kỹ thuật khuếch đại quang

Phân tích nguyên lý khuếch đại quang trực tiếp không qua biến đổi điện năng:

  • Khuếch đại laser bán dẫn SLA (Semiconductor Laser Amplifier).
  • Khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier): Sơ đồ cấu trúc, cơ chế bơm quang (bước sóng 980 nm và 1480 nm), phổ khuếch đại tại cửa sổ 1550 nm, hệ số khuếch đại, công suất bão hòa và ứng dụng làm bộ tiền khuếch đại, khuếch đại công suất, khuếch đại đường dây.

Chương 7: Kỹ thuật SDH trong thông tin quang

So sánh hệ thống phân cấp số cận đồng bộ PDH và phân cấp số đồng bộ SDH. Phân tích cấu trúc khung cơ bản STM-1 (9 hàng $\times$ 270 cột, tốc độ 155,52 Mbps). Mô tả chi tiết quá trình ghép luồng dữ liệu thông qua các khối chức năng: luồng nhánh container C-n, đơn vị ảo VC-n, đơn vị luồng số TU/TUG, đơn vị quản lý AU/AUG. Khảo sát các thiết bị mạng SDH (TM, ADM, DXC) và cấu hình mạng vòng tự hàn gắn (Self-healing Ring).

Chương 8: Mạng thông tin quang

Trình bày nguyên lý bộ ghép định hướng (Directional Coupler), chuyển mạch quang, các cấu trúc mạng phân phối (song công, mạng vòng Ring, cấu trúc lai Hybrid) và các kiến trúc hệ thống mạng truy nhập thuê bao sợi quang (FTTC, FTTB, FTTH).

Chương 9: Thiết kế và mô phỏng hệ thống thông tin quang

Tổng hợp phương pháp luận thiết kế tuyến truyền dẫn quang IM-DD: xây dựng bảng tính toán quỹ công suất, quỹ thời gian lên và xác định cự ly lặp tối đa. Triển khai viết mã chương trình trên phần mềm MATLAB để tính toán các tham số, mô phỏng quá trình truyền xung ánh sáng và vẽ các họ đường đặc tính kỹ thuật của hệ thống.

Chương 10: Kết luận - Hướng phát triển đề tài

Tổng kết các nội dung đã đạt được của đồ án về mặt lý thuyết, phương pháp thiết kế và mô phỏng tuyến quang; đề xuất các hướng nghiên cứu mở rộng trong tương lai.

Kết quả và đóng góp của đề tài

Đồ án đã đạt được các kết quả cụ thể trong khuôn khổ nghiên cứu:

  1. Hệ thống hóa toàn diện cơ sở kỹ thuật thông tin quang: Tổng hợp đầy đủ các mô hình toán học và vật lý mô tả sự lan truyền ánh sáng, suy hao, tán sắc trong sợi quang, cũng như nguyên lý hoạt động của các linh kiện quang điện tử (LED, Laser, PIN, APD).
  2. Phân tích sâu các công nghệ quang học tiên tiến: Làm rõ nguyên lý truyền dẫn kết hợp Homodyne/Heterodyne, điều chế phân cực PolSK, bộ điều chế ngoài Mach-Zehnder trên nền $\text{LiNbO}_3$, công nghệ khuếch đại sợi quang EDFA và kỹ thuật ghép bước sóng WDM.
  3. Xây dựng quy trình thiết kế chuẩn cho tuyến IM-DD: Thiết lập quy trình tính toán hai bước bắt buộc (quỹ công suất và quỹ thời gian) phục vụ thiết kế tuyến truyền dẫn cáp quang thực tế.
  4. Ứng dụng phần mềm tính toán và mô phỏng: Ứng dụng thành công công cụ MATLAB để lập trình tính toán các tham số hệ thống, mô phỏng sự suy giảm và giãn nở xung tín hiệu, hỗ trợ công tác phân tích thiết kế tuyến quang.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Do giới hạn thời gian, điều kiện trang thiết bị phòng thí nghiệm tại thời điểm thực hiện (năm 2002) và nguồn tài liệu chuyên sâu, đề tài chủ yếu dừng lại ở nghiên cứu lý thuyết tổng quan kết hợp mô phỏng số học tuyến IM-DD cơ bản, chưa thực hiện chế tạo thử nghiệm phần cứng hoặc đo kiểm thực tế trên các tuyến truyền dẫn tốc độ cao.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Nghiên cứu sâu và mô phỏng chi tiết các hệ thống ghép bước sóng mật độ cao (DWDM) và hệ thống ghép kênh theo thời gian quang (OTDM) tốc độ hàng chục Gbit/s.
    • Nghiên cứu thực nghiệm các kỹ thuật điều khiển phân cực chủ động và ổn định tần số nguồn Laser dao động nội trong hệ thống thông tin quang kết hợp.
    • Mở rộng khảo sát các mô hình mạng quang thụ động PON (APON, BPON, EPON) và giải pháp định tuyến chuyển mạch quang tự động (AON).

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Điện tử Viễn thông, Kỹ thuật Mạng và Truyền thông:

  • Cung cấp kiến thức nền tảng về quang điện tử, cấu tạo cáp sợi quang và quy trình hàn nối cáp quang.
  • Cung cấp tài liệu tra cứu về phân cấp truyền dẫn SDH, cấu trúc khung STM-1 và các kỹ thuật ghép kênh WDM, EDFA.
  • Làm tài liệu mẫu về phương pháp tính toán thiết kế tuyến cáp quang (Power budget & Rise time budget) và kỹ thuật lập trình mô phỏng các bài toán viễn thông trên môi trường MATLAB.

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần trong sợi quang là gì?

Ánh sáng phải truyền từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn ($n_1 > n_2$, tức lõi sợi có chiết suất cao hơn vỏ bọc) và góc tới của tia sáng tại mặt phân cách lõi - vỏ phải lớn hơn góc tới hạn giới hạn $i_{gh}$, với công thức xác định góc giới hạn là $\sin i_{gh} = n_2 / n_1$.

2. Các nguyên nhân chính gây suy hao công suất trong sợi quang gồm những gì?

Suy hao trong sợi quang bao gồm:

  • Suy hao hấp thụ: do vật liệu nội tại (hấp thụ tử ngoại, hồng ngoại) và tạp chất (đặc biệt là ion kim loại và liên kết $\text{OH}^-$ tạo các đỉnh hấp thụ tại 0,92 $\mu$m, 1,24 $\mu$m và 1,38 $\mu$m).
  • Suy hao tán xạ Rayleigh: do sự không đồng đều về mật độ vật liệu và chiết suất trong quá trình sản xuất sợi, tỉ lệ nghịch với $\lambda^4$.
  • Suy hao uốn cong: gồm uốn cong vĩ mô (khi bán kính uốn cong vượt quá giới hạn) và uốn cong vi mô (sự dao động gồ ghề nhỏ lặp lại dọc trục sợi).

3. Sự khác nhau giữa LED phát mặt cấu trúc Burrus và LED phát cạnh là gì?

LED phát mặt Burrus bức xạ ánh sáng trên toàn bề mặt phẳng với giản đồ phát xạ Lambertian có góc mở rộng (độ rộng nửa công suất lên tới $120^\circ$), hiệu suất ghép nối với sợi đơn mode thấp. Ngược lại, LED phát cạnh có cấu trúc dẫn sóng giới hạn bức xạ theo hướng cạnh phát, cho chùm tia định hướng tập trung hơn, góc phát hẹp hơn, giúp tăng hiệu suất ghép quang và đạt tốc độ truyền dẫn trên 500 Mbps.

4. Hệ thống thông tin quang kết hợp có ưu điểm gì nổi bật và gặp phải thách thức kỹ thuật nào?

Ưu điểm nổi bật là nâng cao đáng kể độ nhạy thu (nhờ trộn tín hiệu với Laser dao động nội LO), cho phép áp dụng các phương thức điều chế pha (PSK, DPSK) và phân cực (PolSK), tận dụng triệt để băng thông. Thách thức lớn bao gồm yêu cầu độ rộng phổ Laser cực hẹp, độ ổn định tần số và nhiệt độ của Laser rất cao (yêu cầu kiểm soát nhiệt độ từ $10^{-5}$ đến $10^{-6}\text{ }^\circ\text{C}$), cùng với hiện tượng thăng giáng trạng thái phân cực khi truyền qua sợi quang đòi hỏi các mạch bù và thu phân tập phân cực phức tạp.

5. Hai tiêu chuẩn tính toán bắt buộc khi thiết kế tuyến thông tin quang IM-DD là gì?

Hai tiêu chuẩn gồm:

  • Quỹ công suất (Power Budget): Đảm bảo tổng suy hao trên tuyến (sợi cáp, mối hàn, connector và dự phòng an toàn) không vượt quá khoảng cách giữa công suất phát của nguồn và độ nhạy thu tối thiểu của photodiode.
  • Quỹ thời gian đáp ứng (Rise Time Budget): Đảm bảo tổng thời gian lên của toàn hệ thống (kết hợp từ nguồn phát, sợi quang và bộ thu) không vượt quá $70%$ chu kỳ bit đối với mã NRZ (hoặc $35%$ đối với mã RZ) để tránh méo dạng và chồng lấn xung.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Tìm hiểu hệ thống thông tin quang" đã hoàn thành việc khảo sát toàn diện cơ sở lý thuyết truyền dẫn ánh sáng, đặc tính linh kiện phát/thu quang điện tử và các công nghệ truyền dẫn hiện đại như quang kết hợp, WDM, EDFA và SDH. Nghiên cứu đã hệ thống hóa phương pháp tính toán thiết kế tuyến truyền dẫn cáp quang IM-DD theo hai tiêu chí quỹ công suất và quỹ thời gian lên. Đồng thời, đề tài đã ứng dụng thành công phần mềm MATLAB để mô phỏng và trực quan hóa các đặc tính kỹ thuật truyền dẫn, đóng góp một tài liệu học thuật có giá trị tham khảo cho sinh viên và kỹ sư ngành Điện tử - Viễn thông.