BÙ tán sắc TRONG hệ THỐNG THÔNG TIN QUANG tốc độ CAO

Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Công nghệ mạng quang WDM đời tạo nên bƣớc phát triển lớn cho mạng truyền tải Với đời công nghệ WDM đáp ứng đƣợc nhu cầu tăng lên lớn băng thông Ngày hệ thống thông tin quang đƣờng trục, hệ thống dung lƣợng lớn sử dụng công nghệ WDM, với tuyến liên kết điểm điểm, đến liên kết cấu trúc mạng phức tạp để phù hợp với yêu cầu đáp ứng mạng đƣợc đặt Tuy nhiên, số ảnh hƣởng lớn tác động đến hệ thống WDM nên nhà khai thác mạng chƣa tận dụng đƣợc hết ƣu điểm vƣợt trội hệ thống Những ảnh hƣởng phải kể đến ảnh hƣởng tán sắc hệ thống WDM Tán sắc làm hạn chế khoảng cách truyền dẫn nhƣ tốc độ hệ thống WDM, gây lỗi bit làm xuống cấp nghiêm trọng đặc tính hệ thống WDM Do vấn đề quản lý tán sắc hệ thống WDM đƣợc quan tâm Vì em lựa chọn nội dung đồ án tốt nghiệp tập trung nghiên cứu Các phƣơng pháp bù tán sắc ứng dụng bù tán sắc hệ thống thông tin quang tốc độ cao Nội dung đồ án em bao gồm ba chƣơng: Chƣơng I: Tổng quan công nghệ WDM Trong chƣơng tìm hiểu số nguyên lý cơng nghệ WDM, cấu hình mạng chế bảo vệ cho mạng WDM Chƣơng II: Một số ảnh hƣởng đến hệ thống WDM Tìm hiểu loại tán sắc hiệu ứng phi tuyến nhƣ ảnh hƣởng tán sắc hiệu ứng phi tuyến hệ thống WDM Chƣơng III: Các phƣơng pháp bù tán sắc ứng dụng bù tán sắc hệ thống WDM Đƣa cần thiết phải quản lý tán sắc Tìm hiểu phƣơng pháp bù tán sắc nhƣ mơ hình bù trƣớc, kỹ thuật bù sau, sợi bù tán sắc, lọc quang, cách tử Bragg sợi, kết hợp pha quang Ứng dụng bù tán sắc hệ thống sóng ánh sáng đƣờng dài, hệ thống dung lƣợng lớn Mặc dù có nhiều cố gắng song thời gian trình độ có hạn nên đồ án em tránh khỏi sai sót, mong nhận đƣợc đóng góp ý Quách Bá Lâm – Đ04VT1 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu kiến thầy giáo bạn để đồ án đƣợc hoàn thiện Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo Lê Thanh Thủy tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian thực đồ án Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2008 Sinh viên thực Quách Bá Lâm Quách Bá Lâm – Đ04VT1 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Mục lục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ v THUẬT NGỮ VIẾT TẮT viii CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WDM 1.1 Nguyên lý WDM 1.1.1 Giới thiệu WDM 1.1.2 Sự phát triển công nghệ WDM 1.1.3 Sơ đồ khối hệ thống WDM 1.2 Các cấu hình mạng chế bảo vệ cho mạng WDM 1.2.1 Cấu hình điểm – điểm 1.2.2 Cấu hình vịng Ring 1.2.3 Cấu hình Mesh 10 CHƢƠNG II: MỘT SỐ THAM SỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG WDM 12 2.1 Tán sắc 12 2.1.1 Giới thiệu chung 12 2.1.2 Tán sắc vật liệu 13 2.1.3 Tán sắc dẫn sóng 15 2.1.4 Tán sắc bậc cao 17 2.1.5 Tán sắc mode phân cực PMD 19 2.2 Các hiệu ứng phi tuyến 22 2.2.1 Giới thiệu chung 22 2.2.2 Hiệu ứng tự điều chế pha SPM 23 2.2.3 Hiệu ứng điều chế xuyên pha XPM 24 2.4.4 Hiệu ứng trộn bốn sóng FWM 25 2.2.5 Hiệu ứng tán xạ Raman ( SRS ) 26 2.4.6 Hiệu ứng tán xạ Brillouin ( SBS ) 28 CHƢƠNG III: CÁC PHƢƠNG PHÁP BÙ TÁN SẮC VÀ ỨNG DỤNG BÙ TÁN SẮC TRONG HỆ THỐNG WDM 30 3.1 Sự cần thiết phải quản lý tán sắc 30 3.2 Các mơ hình bù trƣớc 32 3.2.1Kỹ thuật dịch tần trƣớc 32 3.2.2 Các kỹ thuật mã hóa 36 3.2.3 Các kỹ thuật dịch tần trƣớc phi tuyến 38 3.3 Các kỹ thuật bù sau 40 3.4 Các sợi bù tán sắc 42 3.5 Các lọc quang 44 3.6 Các cách tử Bragg sợi 48 3.6.1 Cách tử chu kỳ 49 3.6.2 Cách tử sợi dịch tần 52 Quách Bá Lâm – Đ04VT1 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Mục lục 3.6.3 Bộ nối mode dịch tần 56 3.7 Sự kết hợp pha quang 57 3.7.1 Nguyên lý hoạt động 57 3.7.2 Bù tự điều chế pha SPM 58 3.7.3 Tín hiệu kết hợp pha 60 3.8 Các hệ thống sóng ánh sáng đƣờng dài 64 3.8.1 Ánh xạ tán sắc theo chu kỳ 64 3.8.2 Nguyên lý đơn 66 3.8.3 Các hiệu ứng phi tuyến kênh 69 3.9 Các hệ thống dung lƣợng lớn 71 3.9.1 Bù tán xạ băng rộng 71 3.9.2 Bù tán sắc điều hƣớng 74 3.9.3 Quản lý Tán sắc Bậc Cao 77 3.9.4 Bù PMD 80 KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 Quách Bá Lâm – Đ04VT1 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tốc độ tăng dung lƣợng thoại số liệu theo thời gian Hình 1.2 Ghép kênh theo bƣớc sóng WDM Hình 1.3 Hệ thống WDM hai kênh Hình 1.4 Sự phát triển công nghệ WDM Hình 1.5 Sự tăng nên dung lƣợng sợi Hình 1.6 Màu chức WDM Hình 1.7 Kiến trúc điểm – điểm Hình 1.8 Cấu hình mạng Ring Hình 1.9 UPSR bảo vệ vịng ring WDM 10 Hình 1.10 Các kiến trúc vịng ring, điểm điểm, mesh 11 Hình 2.1 Chỉ số chiết suất n số nhóm ng thay đổi theo 15 bƣớc sóng sợi thủy tinh 15 Hình 2.2 Tham số b vi phân d(Vb)/dV V[d2(Vb)/dV2] 16 thay đổi theo tham số V 16 Hình 2.3 Tán sắc tổng D tán sắc vật liệu DM, DW cho 17 sợi đơn mode thông dụng 17 Hình 2.4 Bƣớc sóng phụ thuộc vào tham số tán sắc D sợi 19 tiêu chuần, sợi dịch tán sắc, sợi tán sắc phẳng 19 Hình 2.5 Hiện tƣợng tán sắc mode phân cực PMD 20 Hình 2.6 : Ảnh hƣởng hiệu ứng tự điều chế pha SPM 23 Hình 2.7 Ảnh hƣởng hiệu ứng điều chế xuyên pha XPM 24 Hình 2.8 Hiệu ứng FWM 25 Hình 2.9 Giản đồ lƣợng trình tán xạ Raman 26 Hình 2.10 Phổ khuếch đại Raman sợi Silic bƣớc sóng bơm λp=1μm 27 Hình 2.11 Ảnh hƣởng tán xạ Raman 28 Hình 3.1 Sự thay đổi tham số mở rộng với khoảng cách truyền 33 cho xung đầu vào Gaussian dịch tần 33 Hình 3.2 Sơ đồ kỹ thuật dịch tần trƣớc đƣợc sử dụng để bù tán sắc: 35 (a) đầu FM laze DFB (b) dạng xung điều chế tạo c) xung đƣợc dịch tần trƣớc đƣợc sử dụng truyền tín hiệu 35 Hình 3.3 Bù tán sắc sử dụng mã FSK: (a)Tần số công suất quang tín hiệu truyền dẫn.(b) Tần số cơng suất tín hiệu thu liệu giải mã điện 37 Hình 3.4 Các vạch tuyến dọc tín hiệu 16 Gb/s đƣợc truyền 37 70 km chiều dài sợi tiêu chuần: (a) có (b) khơng có SOA gây dịch tần 37 Hình 3.5 Dịch tần áp dụng ngang xung khuếch đại cho vài giá trị Ein/Esat Một xung đầu vào Gaussian đƣợc thừa nhận nhƣ G0 = 30 dB βc = 39 Hình 3.6 Tán sắc giới hạn khoảng cách truyền dẫn nhƣ hàm công suất phát xung Gaussian(m=1) siêu Gaussian ( m=3 ) tốc độ bit 41 Hình 3.7: (a) Biểu đồ DCF có sử dụng sợi mode 44 bậc cao (HOM) hai cách tử chu kỳ dài (LPG) (b) Phổ tán sắc DCF 44 Hình 3.8 Quản lý tán sắc đƣờng truyền sợi đƣờng dài có sử dụng 46 Quách Bá Lâm – Đ04VT1 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ lọc quang sau khuếch đại Các lọc bù GVD giảm nhiễu khuếch đại 46 Hình 3.9 (a) Một mạch sóng ánh sáng phẳng sử dụng chuỗi giao thoa 47 Mach-Zehnder; (b) tổng quan thiết bị trải rộng 47 Hình 3.10: (a) Cƣờng độ (b) pha hệ số phản xạ đƣợc mô tả thành hàm điều hƣớng δ Lg cách tử sợi với κLg = ( đƣờng cong liền ) κLg = ( đƣờng cong đứt quãng ) 50 Hình 3.11: GVD cách tử tạo đƣợc mơ tả hàm δ cho vài giá trị hệ số ghép κ 51 Hình 3.12: Hệ số truyền (đƣờng nét đứt ) độ trễ thời gian (đƣờng nét liền) hàm bƣớc sóng cách tử κ(z) biến thiên tuyến tính từ đến cm-1 độ dài 11 cm 52 Hình 3.13: Bù tán sắc cách tử sợi dịch tần tuyến tính: (a) số n(z) dọc theo chiều dài cách tử.(b) độ phản xạ tần số cao thấp vị trí khác cách tử biến thiên bƣớc sóng Bragg 54 Hình 3.14: Hệ số phản xạ độ trễ thời gian cách tử sợi dịch tần tuyến tính có băng thơng 0,12 nm 55 Hình 3.15: Mơ hình bù tán sắc hai lọc truyền dạng sợi: (a) ghép hai mode dịch tần (b) sợi hai lõi thon 56 Hình 3.16: Thiết lập thí nghiệm để bù tán sắc thơng qua biến đổi phổ nhịp sợi dịch tán sắc dài 21 km 61 Hình 3.17: Vịng lặp sợi xoay vịng đƣợc sử dụng để truyền tín 10 Gb/s 10.000 km chiều dài sợi tiêu chuẩn sở áp dụng DCF theo chu kỳ Các phận đƣợc sử dụng bao gồm laze điốt (LD), điều chế hấp thụ điện (EA), hệ chuyển mạch quang (SW), khuếch đại sợi (EDFA), sợi đơn mode (SMF), DCF 65 Hình 3.18: Các cách tử xếp tầng đƣợc sử dụng để bù tán sắc 73 hệ thống WDM 73 Hình 3.19: (a) Mơ tả phổ phản xạ (b) toàn GVD nhƣ hàm điện áp cho cách tử sợi với gradient nhiệt độ 76 Hình 3.20: Độ nhạy máy thu thí nghiệm 160 Gb/s, hàm tán sắc dự trƣớc có (hình vng) khơng có (hình trịn) cách tử Bragg dạng sợi (CFBG) Sự tăng đồ thị theo dõi đƣợc mơ tả cho 110 ps/nm hình bên phải 77 Hình 3.21: Dạng xung sau xung đầu vào 2,6 ps đƣợc truyền 300 km sợi dịch tán sắc (β2 = 0) Hình trái phải so sánh cải thiện thu đƣợc bù tán sắc bậc ba 78 Hình 3.22: Mơ hình bù PMD quang (a) điện (b) 81 Hình 3.23: Bù PMD điều hƣởng cách tử sợi dịch tần lƣỡng chiết 82 (a) Căn nguyên trễ nhóm vi phân (b) Dịch dải dừng dải dừng căng cách tử 82 Quách Bá Lâm – Đ04VT1 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ Hình 3.24: Hệ số mở rộng xung hàm DGD trung bình bốn trƣờng hợp Đƣờng chấm mô tả tăng sử dụng bù PMD bậc Các vòng trịn bơi đen rỗng mơ tả kết mơ số 84 Quách Bá Lâm – Đ04VT1 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AM APS ATM BER BLSR BPF CD DBR DCF DDF DEMUX DFB DSF DWDM EA EDFA FBG FM FP FSK FWM GVD IOF IP LASER MESH MMF Amplitude Modulation Automatic Protection Switching Asynchronous Transfer Mode Bit Error Rate Bidirectional Line Switched Ring Bandpass filter Chromatic Dispersion Distributed Bragg Reflection Dispersion Compensating Fiber Dispersion Decreasing Fiber Demultiplexer Distributed Feedback Dispersion Shifted Fiber Dense WDM Electroabsorption Modulator Erbium Dopped Fibre Amplifier Fiber Gragg Grating Frequency Modulation Fabry-Perot Frequency Shift Keying Four-Wave Mixing Group Velocity Dispersion Inter-Office Facility Internet Protocol Light Amplified and Stimulated Emission of Radiation Mesh Multimode Fibre Quách Bá Lâm – Đ04VT1 Điều chế biên độ Chuyển mạch bảo vệ tự động Chế độ chuyển tải bất đồng Tỷ lệ lỗi bit Vòng ring chuyển mạch đƣờng hai chiều Bộ lọc thông dải Tán sắc sắc thể Phản xạ phân bố Bragg Sợi bù tán sắc Sợi giảm tán sắc Bộ giải ghép kênh Hồi tiếp phân tán Sợi quang dịch tán sắc WDM mật độ cao Bộ điều chế hấp thụ điện Bộ khuếch đại quang sợi Ebrium Cách tử Bragg sợi Điều tần Khoang cộng hƣởng Khóa dịch pha tần số Trộn bốn sóng Tán sắc vận tốc nhóm Thiết bị văn phòng Giao thức Internet Khuếch đại ánh sáng xạ kích thích Dạng lƣới Sợi đa mode viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp MUX MZ NLS NZDSF OADM OPC PC PDH PMD PSP RING RMS RZ SBS SDH SMF SOA SONET SOP SPM SRS SW TDM UPSR WDM XPM ZD Multiplexer Mach-Zehnder Interferometer Nonlinear Schroedinger None-Zero Dispersion Shifted Fiber Optical Add/Drop Multiplexer Optical Phase Conjugation Polarization Controller Plesiochronous Digital Hierachy Polarization Mode Dispersion Principal State of Polarization Ring Root-Mean-Square Return to Zero Stimulated Brillouin Scattering Synchronous Digital Hierachy Single Mode Fibre Semiconductor Optical Amplifier Synchronous Optical Network State of Polarization Self of Polarization Stimulated Raman Scattering Optical Switch Time Division Multiplexing Unidirectional Path Switched Ring Wavelength Division Multiplexing Cross Phase Modulation Zero-Dispersion Quách Bá Lâm – Đ04VT1 Thuật ngữ viết tắt Bộ ghép kênh Bộ giao thoa kế Mach-Zehner Schroedinger phi tuyến Sợi quang dịch chuyển tán sắc khác không Bộ ghép kênh xen/rẽ quang Kết hợp pha quang Bộ điều khiển phân cực Phân cấp cận đồng Tán sắc mode phân cực Trạng thái phân cực Dạng vịng Trị hiệu dụng Trở khơng Tán xạ Brillouin kích thích Phân cấp số đồng Sợi quang đơn mode Bộ khuếch đại quang bán dẫn Mạng quang đồng Trạng thái phân cực Tự điều chế pha Tán xạ Raman kích thích Hệ chuyển mạch quang Ghép kênh theo thời gian Vòng ring chuyển mạch tuyến chiều Ghép kênh theo bƣớc sóng Điều chế chéo pha Tán sắc không ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương I: Tổng quan công nghệ WDM CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WDM 1.1 Nguyên lý WDM 1.1.1 Giới thiệu WDM Phần dƣới tìm hiểu vài thơng tin cần thiết để biết Hệ thống ghép kênh phân chia theo bƣớc sóng (WDM) lại đổi quan trọng mạng quang lợi ích mà cung cấp - Nhu cầu băng thông: bùng nổ nhu cầu băng thông mạng tăng trƣởng mạnh lƣu lƣợng số liệu, đặc biệt giao thức internet (IP) Cứ ÷ tháng dịch vụ cung cấp băng thông tăng gấp đôi mạng đƣờng trục Lƣu lƣợng Internet tăng 300% năm tốc độ tăng trƣởng lƣu lƣợng thoại khoảng 13% năm (xem hình 1.1) Ở thời điểm giá trị lƣu lƣợng mạng tăng cao, lƣu lƣợng liệu tự nhiên phức tạp Lƣu lƣợng mạng đƣờng trục bắt nguồn dựa sở mạch (fax thoại TDM), sở gói (IP), sở tế bào (ATM Frame Relay) Thêm vào đó, có phần liệu tăng nhạy cảm với trễ nhƣ thoại qua IP luồng video Hình 1.1 Tốc độ tăng dung lƣợng thoại số liệu theo thời gian - Những lựa chọn việc tăng băng thông: Với thách thức tăng lên đột ngột dung lƣợng mạng chi phí bị buộc, hãng truyền Quách Bá Lâm – Đ04VT1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Hình 3.18: Các cách tử xếp tầng đƣợc sử dụng để bù tán sắc hệ thống WDM Việc sử dụng DCF hệ số góc âm giải pháp đơn giản để kiểm soát tán sắc hệ thống WDM dung lƣợng lớn với số lƣợng nhiều kênh Thực vậy, DCF đƣợc phát triển thƣơng mại hóa năm 1990 đƣợc sử dụng hệ thống WDM mật độ cao Việc phải có hệ số góc tán sắc âm điều dễ hiểu xét điều kiện ( 3.20a ), Mục 3.4 dành cho kênh đơn Phải thỏa mãn đƣợc điều kiện cho tất kênh, tức là: D1(λn)L1 +D2(λn)L2 = ( 3.58 ) Trong λn bƣớc sóng kênh thứ n Do hệ số góc tán sắc S tán sắc cấp ba β3 có giá trị dƣơng hữu hạn nên D1 tăng với bƣớc sóng sợi dịch tán sắc sợi tiêu chuẩn Do đó, tán sắc tích lũy D1L1 khác kênh Nếu DCF phải làm việc cho tất kênh hệ số góc tán sắc phải mang dấu âm có giá trị cho Phương trình (3.58) đƣợc thỏa mãn cho tất kênh Với Dj(λn) = Dj + Sj(λn−λc) phương trình (3.58), Dj ( j = 1,2) giá trị bƣớc sóng λc kênh trung tâm, hệ số góc tán sắc DCF là: S2 = −S1(L1/L2) = S1(D2/D1) ( 3.59 ) Trong áp dụng điều kiện ( 3.20a ) cho kênh trung tâm Phƣơng trình cho biết tỷ lệ S/D, gọi hệ số góc tán sắc tương đối, có giá trị hai loại sợi đƣợc sử dụng để thiết lập ánh xạ tán sắc Đối với sợi chuẩn có Quách Bá Lâm – Đ04VT1 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc D ≈ 16 ps/(km-nm) S ≈ 0.05 ps/(km-nm2), tỷ lệ vào khoảng 0.003 nm−1 Do vậy, DCF có D≈−100 ps/(km-nm), hệ số góc tán sắc vào khoảng −0.3 ps/(km-nm2) Các DCF đƣợc thƣơng mại hóa Trong trƣờng hợp sợi dịch tán sắc tỷ lệ S/D vƣợt mức 0.02 nm−1 Sẽ khó khăn việc chế tạo DCF có giá trị hệ số góc tán sắc tƣơng đối lớn đến nhƣ cho dù DCF hai mode tạo giá trị 0.01 nm−1 (xem Hình 3.7) Các sợi tán sắc nghịch đảo đƣợc chế tạo để dấu D S đảo chiều so với sợi dịch tán sắc thƣờng Ánh xạ tán sắc trƣờng hợp đƣợc lập sở chiều dài cân hai loại sợi Có nhiều thí nghiệm năm 1990 chứng minh đƣợc tính hữu dụng DCF cho hệ thống WDM Trong thí nghiệm năm 1995, kênh với cự ly 1,6 nm, tốc độ bit 20 Gb/s đƣợc truyền 232 km chiều dài sợi tiêu chuẩn thông qua DCF Tán sắc dƣ kênh tƣơng đối nhỏ (≈ 100 ps/nm cho toàn nhịp) kênh đƣợc bù đồng thời DCF Còn thí nghiệm năm 2001, DCF băng rộng đƣợc sử dụng để truyền tín hiệu WDM 1Tb/s (101 dải tần, tốc độ 10Gb/s) 9000 km Tốc độ lớn 11 Tb/s đƣợc thực cách sử dụng sợi tán sắc nghịch đảo thí nghiệm truyền tín hiệu 273 kênh, tốc độ kênh 40 Gb/s qua đồng thời băng tần C, L S (kết toàn băng thông 100 nm) 3.9.2 Bù tán sắc điều hướng Sẽ khó khăn phải đảm bảo bù GVD toàn diện cho tất kênh hệ thống WDM Một lƣợng nhỏ tán sắc dƣ tồn vấn đề cần phải giải hệ thống đƣờng dài Trong nhiều thí nghiệm, kỹ thuật bù sau đƣợc thơng qua tán sắc dƣ thừa kênh riêng đƣợc bù cách bổ sung chiều dài DCF (hoặc cách tử sợi) đầu cuối máy thu (tinh chỉnh tán sắc) Kỹ thuật không phù hợp với hệ thống WDM thƣơng mại số lý Thứ nhất, tốc độ bit kênh đơn tăng lên 40 Gb/s giá trị cho phép tán sắc dƣ nhỏ đến mức thay đổi nhiệt độ GVD trở nên đáng kể Vì vậy, cách tốt phải thực mơ hình bù tán sắc điều hƣớng để kiểm sốt đƣợc GVD cho kênh theo phƣơng thức động lực Quách Bá Lâm – Đ04VT1 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Đã có số kỹ thuật bù tán sắc điều hƣởng đƣợc xây dựng sử dụng việc thực nghiệm hệ thống Hầu hết tận dụng hệ cách tử Bragg sợi tán sắc hệ thống đƣợc điều hƣởng cách thay đổi chu kỳ lƣới ňΛ Ở mơ hình, cách tử đƣợc thiết kế có dịch tần phi tuyến (bƣớc sóng Bragg tăng phi tuyến dọc theo chiều dài cách tử) đƣợc thay đổi cách kéo căng cách tử chuyển đổi điện áp Ở cách khác, cách tử dịch tần hay dịch tần tuyến tính mà sử dụng gradient nhiệt độ để tạo dịch tần kiểm sốt Ở hai trƣờng hợp biến đổi nhiệt độ hay ứng suất số mode ň làm thay đổi bƣớc sóng Bragg nội nhƣ λB(z) = 2ň(z)Λ(z) Đối với hệ cách tử này, phương trình ( 3.34 ) đƣợc thay bằng: Lg  d    D g ( )   n ( z ) dz  d c d  0  d g ( 3.60 ) Trong đóτg độ trễ nhóm Lg chiều dài cách tử Giá trị Dg bƣớc sóng đƣợc thay đổi cách điều chỉnh số mode ň (bằng cách đốt nóng kéo căng), nhờ tạo đặc tính tán sắc điều hƣớng cho cách tử Bragg Phân tán nhiệt hệ cách tử Bragg yêu cầu phải có gia nhiệt màng mỏng đƣợc bố trí bề mặt ngồi sợi với cách tử lõi Độ dày màng thay đổi theo chiều dài cách tử tạo gradient nhiệt độ suốt q trình gia nhiệt khơng màng đƣợc tích hợp điện áp Có thể sử dụng gia nhiệt màng mỏng phân đoạn để phục vụ cho mục đích Hình 3.19 mơ tả phổ phản xạ cách tử dài cm với ba mức điện áp tổng tán sắc DgLg nhƣ hàm điện áp Cách tử ban đầu không đƣợc dịch tần có dải dừng hẹp dịch chuyển mở rộng cách tử đƣợc dịch tần qua hệ gia nhiệt không Về mặt vật lý, bƣớc sóng Bragg λB thay đổi theo chiều dài cách tử chu kỳ quang ň(z)Λ đại lƣợng phụ thuộc vào z gradient nhiệt độ đƣợc hình thành dọc theo cách tử Có thể thay đổi tổng tán sắc DgLg khoảng −500 đến −2200 ps/nm phƣơng thức Các hệ cách tử nhƣ đƣợc sử dụng để tạo tán sắc điều hƣởng cho hệ thống 10 Gb/s Quách Bá Lâm – Đ04VT1 75 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Hình 3.19: (a) Mơ tả phổ phản xạ (b) toàn GVD nhƣ hàm điện áp cho cách tử sợi với gradient nhiệt độ Khi tốc độ bit đạt 40 Gb/s lớn cần phải dịch tần cách tử để dải dừng đủ rộng cho phổ tín hiệu truyền qua Dịch tần phi tuyến có tăng cƣờng kiểm soát thiết bị Những hệ cách tử dịch tần đƣợc chế tạo sử dụng để bù tán sắc điều hƣởng có tốc độ bit 160 Gb/s Hình 3.20 mơ tả tính nhạy máy thu đo đƣợc thí nghiệm 160 Gb/s nhƣ hàm tán sắc định sẵn có khơng có cách tử dịch tần tán sắc điều hƣởng Khi cách tử, độ nhạy tối thiểu vào khoảng 91 ps/nm DCF đƣợc sử dụng biến tán sắc thành số Một lỗi công suất dB xuất GVD thừa biến đổi vào khoảng ps/nm Có thể giảm xuống mức dƣới 0,5 dB có bù tán sắc điều hƣởng Từ đồ thị theo dõi tán sắc định sẵn vào khoảng 110 ps/nm ta thấy hệ thống hoạt động nhƣ khơng có cách tử nhƣng theo dõi đƣợc trì độ mở rộng sử dụng bù tán sắc điều hƣởng Thí nghiệm sử dụng xung quang ps khe bit rộng 6,25 ps tốc độ bit vào khoảng 160 Gb/s Các tác động tán sắc bậc ba đáng phải quan tâm xung ngắn nhƣ Quách Bá Lâm – Đ04VT1 76 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Hình 3.20: Độ nhạy máy thu thí nghiệm 160 Gb/s, hàm tán sắc dự trƣớc có (hình vng) khơng có (hình trịn) cách tử Bragg dạng sợi (CFBG) Sự tăng đồ thị theo dõi đƣợc mơ tả cho 110 ps/nm hình bên phải 3.9.3 Quản lý Tán sắc Bậc Cao Khi tốc độ bit kênh đơn vƣợt mức 40 Gb/s (có thể ứng dụng ghép kênh phân chia theo thời gian) tác động tán sắc bậc ba bậc cao bắt đầu ảnh hƣởng tới tín hiệu quang Ví dụ, khe bit tốc độ 100 Gb/s có độ rộng 10 ps, tín hiệu quang RZ bao gồm xung có độ rộng < ps Để tính khoảng truyền dẫn cực đại L, đƣợc giới hạn tán xạ bậc ba β3, tán xạ bậc hai đƣợc bù Ta có: L ≤ 0.034(|β3|B3)−1 ( 3.61 ) Với tốc độ bit 200 Gb/s, L đƣợc giới hạn 50 km 3,4 km tốc độ 500 Gb/s thay giá trị cụ thể β3 = 0.08 ps3/km Rõ ràng phải sử dụng kỹ thuật bù đồng thời tán sắc bậc hai bậc ba tốc độ bit kênh đơn lớn 100 Gb/s Đã có số kỹ thuật nhƣ đƣợc xây dựng Cách đơn giản để bù tán sắc bậc ba sử dụng DCF có hệ số góc tán sắc âm để β2 β3 có dấu ngƣợc với dấu sợi tiêu chuẩn Có thể biết điều kiện cần để chế tạo loại sợi cách giải phương trình (3.3) sở áp dụng phƣơng pháp biến đổi Fourier Đối với đƣờng truyền sợi quang có chiều dài sợi khác L1 L2 điều kiện bù tán sắc là: β21L1+β22L2 = β31L1+β32L2 = Quách Bá Lâm – Đ04VT1 ( 3.62 ) 77 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Trong β2jvà β3j tham số tán sắc bậc hai bậc ba sợi có chiều dài Lj Điều kiện thứ tƣơng tự nhƣ phương trình (3.20a) Áp dụng phương trình ( 3.20b ), ta sử dụng điều kiện thứ hai để tìm tham số tán sắc bậc ba cho DCF: β32 = (β22/β21)β31 = −(L1/L2)β31 ( 3.63 ) Hình 3.21: Dạng xung sau xung đầu vào 2,6 ps đƣợc truyền 300 km sợi dịch tán sắc (β2 = 0) Hình trái phải so sánh cải thiện thu đƣợc bù tán sắc bậc ba Yêu cầu tƣơng tự với yêu cầu đƣợc đặt từ phương trình (3.51) DCF đƣợc sử dụng hệ thống WDM β3 có liên hệ đến hệ số góc tán sắc S thơng qua phương trình (2.11) Đối với hệ thống kênh đơn, băng thơng tín hiệu phải đủ nhỏ tốc độ bit vào khoảng 500 Gb/s để thỏa mãn đƣợc phương trình (3.62) băng thơng nm Có thể đáp ứng đƣợc yêu cầu lọc quang cách tử sợi dịch tần Trƣớc hết ta xét trƣờng hợp lọc quang Các mạch sóng ánh sáng phẳng đo đƣợc từ lọc giao thoa MZ (xem phần 3.5) chứng minh đƣợc tính hữu dụng lọc có khả lập trình đƣợc Ở thí nghiệm, lọc nhƣ đƣợc thiết kế để tạo hệ số góc tán sắc –15,8 ps/nm2 băng thơng 170 GHz Nó đƣợc sử dụng để bù tán sắc bậc ba với chiều dài sợi dịch tán sắc 300 km, β3 ≈ 0.05 ps/(km-nm2) bƣớc sóng hoạt động Hình 3.21 so sánh dạng xung điểm đầu sợi có khơng có bù β3 xung 2,6 ps đƣợc truyền với khoảng cách 300 km Bộ bù làm loại bỏ đuôi dao động giảm thiểu độ rộng đỉnh từ 4,6 xuống cịn 3,8 ps Xung tăng độ rộng từ giá trị đầu vào 2,6 ps hệ tán sắc phân cực mode (PMD) Quách Bá Lâm – Đ04VT1 78 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Các cách tử sợi dịch tần thƣờng đƣợc ƣu tiên thực tiễn chúng có chất sợi Các cách tử sợi dài (≈1m) đến năm 1997 đƣợc nghiên cứu phát triển để phục vụ cho mục đích Trong năm 1998, cách tử sợi dịch tần phi tuyến bù tán sắc bậc ba nm cho khoảng cách dài 60 km Việc xếp tầng cách tử dịch tần biến thành bù tán sắc có đặc tính tán sắc ngẫu nhiên có khả bù tán sắc cho bậc cao Một cách tử có đƣờng sóng xếp thành dãy cách tử sợi dạng mẫu bù đồng thời tán sắc bậc hai bậc ba Mặc dù cách tử sợi dạng mẫu đƣợc dịch tần phi tuyến điều hƣớng tán sắc đồng thời cho số kênh nhƣng lại bị giới hạn băng thơng Một cách tử có đƣờng sóng dãy kết hợp với lọc pha khơng gian bù hệ số góc tán sắc băng thông rộng THz thích hợp cho hệ thống đa kênh 40 Gb/s Tính khả thi việc truyền tín hiệu 100 Gb/s qua quãng đƣờng dài 10.000 km đƣợc nghiên cứu sở sử dụng kết hợp pha quang kết hợp với bù tán sắc bậc ba Đã có số thí nghiệm kênh đơn nghiên cứu khả truyền kênh đơn có tốc độ bit 200 Gb/s Giả sử hệ thống RZ yêu cầu phải có khe bit ps để tận dụng xung ps việc truyền dẫn tốc độ bit 500 Gb/s khả thi sử dụng DCF cách tử sợi dịch tần đƣợc thiết kế tạo bù β3 băng thơng nm Trong thí nghiệm năm 1996, tín hiệu 400 Gb/s đƣợc truyền cách quản lý tán sắc sợi quang phát xung 0,98 ps bên khe thời gian 2,5 ps Nếu không bù đƣợc tán sắc bậc ba, xung tăng lên 2,3 ps sau hết chiều dài 40 km tạo đuôi dao động dài – ps, đặc trƣng tán sắc bậc ba Trong trƣờng hợp bù đƣợc phần tán sắc bậc ba, đuôi dao động biến độ rộng xung giảm xuống 1,6 ps, đảm bảo đủ khả phục hồi liệu 400 Gb/s với độ xác cao Các xung quang ngắn vào khoảng 0,4 ps năm 1998 đƣợc sử dụng để tạo tốc độ bit 640 Gb/s Trong thí nghiệm năm 2001, tốc độ bit đƣợc tăng lên 1,28 Tb/s cách truyền xung 380 fs qua 70 km chiều dài sợi quang Việc truyền xung ngắn nhƣ đòi hỏi phải bù đồng thời tán sắc cấp hai cấp bốn Có nghĩa q trình điều chế pha hình sin dạng góc vuông đƣợc áp dụng cho xung dịch tần tuyến tính trƣớc đƣợc truyền qua sợi bù GVD Xung dịch tần bù đƣợc tán sắc cấp ba cấp bốn Quách Bá Lâm – Đ04VT1 79 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc 3.9.4 Bù PMD Nhƣ biết phần 2.3.5, PMD làm mở rộng xung quang ảnh hƣởng biến thiên ngẫu nhiên đặc tính lƣỡng chiết sợi quang dọc theo chiều dài Sự tăng tăng bổ sung xung tạo GVD Việc quản lý tán sắc loại bỏ tƣợng tăng GVD nhƣng lại khơng có tác dụng với tƣợng tăng PMD Vì lẽ đó, PMD vấn đề đáng phải quan tâm hệ thống đƣợc quản lý tán sắc đại Trƣớc xét đến kỹ thuật đƣợc ứng dụng để bù PMD dự đoán thứ tự chiều dài hệ thống chƣa bù Phương trình ( 2.16 ) cho thấy xung RMS tăng lên để liên kết có chiều dài L đƣợc xác định cơng thức σT ≡((ΔT)2)1/2 =Dp L Dp tham số PMD ΔT hệ số trễ tƣơng đối theo hai trạng thái phân cực (PSPs) Lƣu ý, σT giá trị trung bình Giá trị tức thời ΔT dao động theo thời gian ảnh hƣởng nhiệt độ yếu tố môi trƣờng khác Nếu ΔT lớn khe bit khoảng thời gian cho dù ngắn hệ thống ngừng hoạt động; giống nhƣ tƣợng fađing ngưng thƣờng xuất hệ thống radio gặp phải tác động tƣơng tự Tính hiệu hệ thống PMD giới hạn đƣợc xác định sở áp dụng khái niệm xác suất ngừng Xác suất phải thấp so với giá trị định mức (thƣờng gần 10-5 phút/năm) hệ thống Có thể tính đƣợc xác suất sở hiểu ΔT hệ phân bố Maxwell Nhìn chung, giá trị RMS σT chiếm tỷ lệ nhỏ khe bit TB tốc độ bit B ≡ 1/TB Giá trị xác tỷ lệ dao động khoảng 0,1 – 0,15 tùy theo dạng điều chế (RZ, CRZ, NRZ) đặc điểm xung đầu vào Nếu đặt 10% tiêu chí bảo tồn chiều dài hệ thống tốc độ bit thỏa mãn đƣợc điều kiện: B2L < (10Dp)−2 Quách Bá Lâm – Đ04VT1 ( 3.64 ) 80 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Hình 3.22: Mơ hình bù PMD quang (a) điện (b) Xét số ví dụ liên quan Trong trƣờng hợp đƣờng truyền sợi quang “cũ” đƣợc lắp đặt với sợi quang tiêu chuẩn điều kiện ( 3.64 ) trở thành B2L < 104 (Gb/s)2-km chúng lấy giá trị đại diện Dp = ps/ km Loại sợi đòi hỏi bù PMD B = 10 Gb/s chiều dài đƣờng truyền vƣợt 100 km Ngƣợc lại, sợi quang đại có Dp < 0,1 ps/ km Đối với hệ thống đƣợc thiết kế có sử dụng loại sợi B2L lớn 106 (Gb/s)2-km Do vậy, bù PMD không thiết phải mức 10 Gb/s nhƣng phải mức 40 Gb/s chiều dài đƣờng truyền lớn 600 km Cần phải lƣu ý liệu mang tính ƣớc đốn Những thảo luận trƣớc cho thấy PMD gây hạn chế tới hiệu hệ thống tốc độ bit kênh đơn lớn 10 Gb/s Đã có số kỹ thuật nghiên cứu để bù PMD hệ thống sóng ánh sáng quản lý tán sắc; phân loại chúng thành quang điện Hình 3.22 mơ tả ngun lý mơ hình bù PMD quang điện Một bù PMD điện hiệu chỉnh tác động PMD máy thu lọc ngang Bộ lọc tách tín hiệu điện x(t) thành nhánh có sử dụng đƣờng trễ phân nhánh sau tổng hợp đầu nhƣ sau: N 1 y (t )   cm x(t  m ) m 0 ( 3.65 ) Trong N tổng số nhánh, τ thời gian trễ cm trọng lƣợng nhánh thứ m Các trọng lƣợng nhánh đƣợc điều chỉnh động lực sở sử dụng thuật toán điều khiển cho làm tăng hiệu hệ thống Tín hiệu lỗi để thiết bị điện điều khiển thƣờng dựa sở “theo dõi” máy thu bị đóng Kỹ thuật điện khơng có khả loại bỏ hoàn toàn tác động PMD Quách Bá Lâm – Đ04VT1 81 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc khơng xét đến độ trễ PMD gây hai PSP Tuy vậy, lại xác định xác nguồn suy biến dẫn tới “theo dõi” bị đóng Một bù PMD quang tận dụng đƣợc tính đƣờng trễ Bộ bù đƣợc tích hợp theo chu kỳ dọc theo chiều dài đƣờng truyền quang (có thể vị trí đặt khuếch đại) phía trƣớc máy thu Tín hiệu bị méo PMD đƣợc chia làm hai phần theo PSP sở sử dụng điều khiển phân cực (PC) với tách tia phân cực; hai phần đƣợc kết hợp lại sau tạo đƣợc độ trễ hiệu chỉnh nhánh xuyên suốt đƣờng trễ biến thiên (xem hình 3.22) Vẫn cần phải có vịng lặp hồi tiếp để thu tín hiệu lỗi cho việc hiệu chỉnh điều khiển phân cực tùy theo biến đổi môi trƣờng PSP sợi quang Sự thành công kỹ thuật phụ thuộc vào tỷ số L/LPMD sợi có chiều dài L, LPMD = (T0/Dp)2 chiều dài PMD xung có chiều rộng T0 Do LPMD gần 10.000 km DP ≈ 0.1 ps/ km T0 = 10 ps nên bù PMD nhƣ thích hợp với khoảng cách vƣợt đại dƣơng hệ thống 10 Gb/s Hình 3.23: Bù PMD điều hƣởng cách tử sợi dịch tần lƣỡng chiết (a) Căn nguyên trễ nhóm vi phân (b) Dịch dải dừng dải dừng căng cách tử Ngồi có số giải pháp khác ứng dụng để bù PMD Ví dụ, bù Soleil-Babinet sử dụng chất LiNbO3 có khả kiểm sốt phân cực vơ hạn Các phần khác bao gồm tinh thể lỏng sắt điện, sợi trì phân cực xoắn, Quách Bá Lâm – Đ04VT1 82 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc lọc tồn thơng quang cách tử sợi dịch tần lƣỡng chiết Hình 3.23 mơ tả cách thức hoạt động bù PMD dựa vào cách tử Do có tính lƣỡng chiết cao nên hai thành phần trƣờng đƣợc phân cực dọc theo trục nhanh chậm đƣợc phản xạ vị trí khác cách tử gặp phải độ trễ nhóm vi phân bù đƣợc độ trễ nhóm PMD gây Độ trễ đại lƣợng phụ thuộc vào bƣớc sóng đặc tính dịch tần cách tử Ngồi ra, hiệu chỉnh vài nanomet cho độ trễ cách kéo căng cách tử Loại thiết bị có khả bù PMD điều hƣớng phù hợp với hệ thống WDM Xin lƣu ý bù PMD quang đƣợc mơ tả Hình 3.22 3.23 có tác dụng loại bỏ tác động PMD bậc Ở tốc độ bit cao, xung quang đủ ngắn phổ chúng đủ rộng để PSP đại lƣợng bất biến toàn phổ xung Cần phải lƣu ý tới tác động PMD bậc cao hệ thống sóng ánh sáng 40 Gb/s để qua đƣa giải pháp bù hợp lý Có thể đánh giá đƣợc tính hiệu khả bù PMD bậc cách xét xem mở rộng xung PMD gây giảm chịu tác động bù Phần lý thuyết giải tích q trình bù PMD cho thấy giá trị định mức trung bình hệ số mở rộng, b2 =σ2/σ20, đƣợc xác định nhƣ dƣới xung Gauss chƣa dịch tần có chiều rộng To: b2c = b2u +2x/3−4[(1+2x/3)1/2−1] ( 3.66 ) Trong đó, x = /4T20, ΔT độ trễ nhóm vi phân dọc theo PSP b2u giá trị trƣớc bù PMD: b2u = 1+x− 1/2 [(1+4x/3)1/2−1] ( 3.67 ) Hình 3.24 mô tả hệ số mở rộng bu (đƣờng nét liền) bc (đƣờng nét chấm) nhƣ hàm /T0 Hình mơ tả trƣờng hợp xấu lý tƣởng liên quan đến hai lựa chọn trạng thái phân cực đầu vào (SOP) Quách Bá Lâm – Đ04VT1 83 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Chương III: Các phương pháp bù tán sắc Hình 3.24: Hệ số mở rộng xung hàm DGD trung bình bốn trƣờng hợp Đƣờng chấm mô tả tăng sử dụng bù PMD bậc Các vòng tròn bôi đen rỗng mô tả kết mô số Có thể sử dụng hình 3.24 để dự đốn hiệu tăng lên bù PMD bậc Nhƣ trình bày trƣớc đó, DGD trung bình khơng đƣợc phép lớn 10% khe bit hệ thống khơng bù để trình xác suất ngắn dƣới mức 10-5 Do vậy, giá trị cho phép độ mở rộng xung PMD tạo phải xấp xỉ b = 1,02 Từ phương trình ( 3.66 ) ( 3.67 ) dễ thấy giá trị đƣợc trì hệ thống bù PMD σT vƣợt 30% Do đó, bù PMD bậc làm tăng giá trị cho phép DGD lên lớn hệ số Kết khoảng truyền hệ thống đƣợc bù PMD tăng lên nhiều Lƣu ý, sử dụng bù PMD đơn cho tất kênh WDM Đúng là, kênh phải có bù PMD riêng biệt Một bù quang đƣợc bố trí trƣớc máy thu bù PMD điện đƣợc tích hợp bên máy thu giải pháp mang tính thực tiễn; hai đƣợc nghiên cứu năm 2001 để phục vụ cho mục đích ứng dụng thƣơng mại Quách Bá Lâm – Đ04VT1 84 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kết luận KẾT LUẬN Nhằm hạn chế loại bỏ ảnh hƣởng tán sắc đến hệ thống thông tin quang tốc độ cao, dung lƣợng lớn nên em chọn nghiên cứu đề tài “ Bù tán sắc hệ thống thông tin quang tốc độ cao ” Sau thời gian tìm hiểu, em hồn thành đồ án tốt nghiệp đại học với nội dung sau: Chƣơng I: Giới thiệu chung WDM, trình phát triển cơng nghệ WDM, chức hệ thống WDM công nghệ cho phép hỗ trợ cho phát triển hệ thống WDM Đƣa cấu hình mạng điểm điểm, vịng ring, mesh chế bảo vệ cho cấu hình mạng áp dụng mạng WDM đƣợc ứng dụng mạng khu vực thị, vị trí tổ chức kinh doanh, thiết bị văn phòng, khu dân cƣ Chƣơng II: Trình bày hai tham số ảnh hƣởng đến chất lƣợng hệ thống WDM tán sắc hiệu ứng phi tuyến + Tán sắc: Tìm hiểu loại tán sắc sợi dẫn quang đƣa cơng thức tính tham số tán sắc dãn xung cuối sợi quang loại tán sắc nhƣ: tán sắc vật liệu, tán sắc dẫn sóng, tán sắc bậc cao tán sắc mode phân cực Trong tán sắc bậc cao tán sắc mode phân cực tán sắc gây ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng hệ thống WDM + Các hiệu ứng phi tuyến: Có năm hiệu ứng phi tuyến ảnh hƣởng đến chất lƣợng hệ thống WDM Đó hiệu ứng tự điều chế pha SPM gây biến đổi pha sóng quang dẫn đến tần phổ giãn rộng Hiệu ứng điều chế xuyên pha XPM đƣợc sinh kênh khác hệ thống đa kênh WDM tác động vào Hiệu ứng trộn bốn sóng FWM tạo tần số tổ hợp tần số tín hiệu lân cận làm hạn chế dung lƣợng cự li truyền dẫn hệ thống WDM Hiệu ứng tán xạ Raman SRS gây ảnh hƣởng hạn chế số kênh bƣớc sóng, khoảng cách kênh, công suất kênh gây xuyên âm kênh Hiệu ứng tán xạ Brillouin SBS gây ảnh hƣởng đến mức công suất kênh khoảng cách kênh mà khơng phụ thuộc vào số kênh bƣớc sóng Qch Bá Lâm – Đ04VT1 85 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kết luận Chƣơng III: Tìm hiểu nghiên cứu phƣơng pháp bù tán sắc nhƣ mơ hình bù trƣớc, kỹ thuật bù sau, sợi bù tán sắc, lọc quang, cách tử Bragg sợi, kết hợp pha quang đồng thời đƣa ƣu, nhƣợc điểm phƣơng pháp bù tán sắc nhƣ tính ứng dụng chúng hệ thống thông tin quang Đồng thời nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp bù tán sắc cho hai hệ thống thơng tin quang phổ biến hệ thống sóng ánh sáng đƣờng dài hệ thống dung lƣợng lớn Quách Bá Lâm – Đ04VT1 86 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Vũ Văn San, “Hệ thống thông tin quang – tập 1” Nhà xuất bƣu điện, Hà nội 7-2003 Nguyễn Đức Nhân, “Bài giảng kỹ thuật thông tin quang I”, Học viện cơng nghệ bƣu viễn thống Bass M - 2002 - Fiber Optics Handbook Fiber, Devices, And Systems For Optical Communications - Osa - Mc Graw Hill Introduction to DWDM technology, June 4-2001, Cisco Systems Fiber-Optic Communication Systems, Third Edition Govind P.Agrawal Quách Bá Lâm – Đ04VT1 87 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... PHÁP BÙ TÁN SẮC VÀ ỨNG DỤNG BÙ TÁN SẮC TRONG HỆ THỐNG WDM 3.1 Sự cần thiết phải quản lý tán sắc Nhƣ xem xét Chương II ảnh hƣởng tán sắc có tác động lớn đến chất lƣợng hệ thống thông tin quang. .. dẫn Nhƣ tán sắc tổng cộng sợi dẫn quang gồm hai thành phần tán sắc mode ( tán sắc mode ) tán sắc bên mode Tán sắc bên mode bao gồm có tán sắc vật liệu tán sắc dẫn sóng Tán sắc mode tồn sợi quang. .. dẫn gần khoảng hệ số cho hệ thống sóng ánh sáng hoạt động tốc độ 5Gb/s 3.4 Các sợi bù tán sắc Các kỹ thuật trƣớc làm tăng khoảng cách truyền dẫn hệ thống giới hạn tán sắc theo hệ số nhiên lại