Các hệ thống thông tin quang pptx

Hệthốngthôngtinquangnhiềukênh WDM Msc.–Eng.NghiêmXuânAnh 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 2 Giớithiệu TrongcácHTTTQsốthôngthườngthì: Các luồng tín hiệu cấp thấp được ghép lại (FDM, TDM) thành các luồng tốc độ cao, sau đó được truyềntrênsợiquang. (1FOchohướngđivà1FO chohướngvề) Þ Hệthốngđơnkênhquang. Trongnhữngnămgầnđây,ngườitaquantâmnhiều đếnHTTTQcódunglượng cao, cựlylớn Þ Ghép kênhquang(truyềnnhiềutínhiệuquangtrênmộtsợi nhằmtăngdunglượngtruyềndẫn Þ Hệthốngthông tinquangnhiềukênh(hayđakênhquang). 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 3 Nhượcđiểmcủahệthốngthôngtin quangđơnkênh Dung lượng thấp <10 Gb/s do ảnh hưởng của tán sắc,hiệuứngphituyếnsợi.Mặcdùbăngtầnquang rấtlớn>1THz. Mạchđiệntronghệthốnglàmhạnchếtốcđộtruyền dẫn.Khitốcđộ đạtđến cỡchụcGb/s,cự ly truyền ngắnlại,bảnthânmạchđiệntửkhôngđápứngđược xungtínhiệucựchẹp. Việckhắcphụcnhượcđiểmtrênđòihỏicôngnghệ caovàtốnkém. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 4 Ưuđiểmcủaghépkênhquang Cácphầntử quang thaythếcácphần tửđiệntửở nhữngvịtríquantrọngđòihỏitốcđộđápứngnhanh, tốcđộxửlýtínhiệucao Þ khắcphụcđượcnhược điểmvềtốcđộđápứngxungcủacácmạchđiệntử đãnêutrên. Cácphầntửquangtậndụngđượcphổhẹpcủalaser Þ tăngkhảnăngsửdụngbăngtầnlớncủasợiđơn mode Þ tạokhả năngtruyềntảichocácứngdụng tốcđộcaohiệntạivàtươnglai. Tiếtkiệmsợiquang,tậndụngđượcbăngtầnkhông hạnchếcủasợi. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 5 Cáckỹthuậtghépkênhquang GhépkênhphânchiathờigianquangOTDM Ghép kênh phân chia bước sóng WDM hay ghép kênh phân chia tần số quang OFDM. (most interestedin1990) WDMđượcthươngmạihóarộngrãivàsửdụnghiệu quảtừnăm1996. CáchệthốngsửdụngcáckỹthuậtOTDMvàWDM ngàycàngđượctriểnkhairộngrãi. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 6 I.CáchệthốngTTQWDM Thựcchất,WDMlàmộtcơchếtrongđónhiềukênh sóngquangtạicácbướcsóngkhácnhauđượcđiều chếbởicácchuỗibitđiệnđộclậpđượcphátđitrên cùng một sợi quang sau khi đã được ghép kênh bằngkỹthuậtTDMhoặcFDM. Tín hiệu quang tại đầu thu được giải ghép kênh thànhcáckênhriêngrẽnhờkỹthuậtquang. Kỹ thuật WDM khai thác băng tần rộng của sợi quang.Vídụ:hàngtrămkênh10Gb/scóthểđược truyềnquacùngmộtsợikhikhoảngcáchkênhgiảm xuốngdưới100GHz. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 7 Cáccửasổcósuyhaothấpdùngcho WDM 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 8 CáchệthốngTTQWDM(tiếp…) Sparse WDM: Early 1980s, 2 bước sóng được ghép lại chủyếunằmở2cửasổquangkhácnhau(1,3 mmvà1,55 mm).Eg.Dunglượngcủa1hệthốnghiệnđanghoạtđộng @1,3 mmcóthểnângcấpbằngcáchbổsung1kênhkhác cóbướcsóng@1,5 mm(channelspace » 250nm). DenseWDM:In1990s,channelspacereducedto<0.1nm. DWDMghépđượcnhiềubướcsóngtrongmộtvùngcửa sổ,cửasổsóngtiêubiểuđượcsửdụnglà1,55 mm. In 1996, WDM systems @ 40 Gb/s were commercially available! In2001,thửnghiệmđạt10Tb/svớicựly<200km. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 9 I.1Nguyênlý cơbảncủaWDM Hình sau minh họa một tuyếnWDM điểmnốiđiểm dunglượngcao. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 10 NguyênlýcơbảncủaWDM Giảsửhệthốngthiếtbịphíaphátcócácnguồnphát quanglàmviệcởcácbướcsóng l 1 , l 2 ,…, l n . Các tín hiệu quang được phát ra ở các bước sóng khácnhaunàysẽđượcghépvàocùngmộtsợiquang nhờbộ ghép kênh quang. Bộ ghép này phải có suy haosuyhaonhỏ. Tín hiệu ghép được phóngvào sợi quang để truyền tớiđầukia,tạiđâybộgiảighépgửimỗikênhtớimáy thucủariêngnó. KhiNkênhtạicáctốcđộbitB 1 ,B 2 ,…B N đượctruyền đồng thời qua sợi có độ dài L thì tích BL tổng trở thànhBL=(B 1 +B 2 +…+B N )L. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 11 Khitốcđộbitđồngđều,dunglượnghệthốngđược cảithiệnvớihệsốN. DunglượngcựcđạicủacáctuyếnWDMphụthuộc vàokhoảng cách cho phép giữa cáckênh. Khoảng cáchkênhtốithiểubịgiớihạnbởixuyênâmgiữacác kênh.Tiêubiểu,khoảngcáchkênh Dn ch nên>2B@ tốcđộbitB. Cáctầnsốkênh(haybướcsóng)củacáchệthống WDMđãđượcchuẩnhóabởiITUtrênlưới100GHz trong dải 186196 THz (bao trùm các băng C và L trongdảibướcsóng15301612nm) 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 12 Haiphươngántruyềndẫn Cóhaiphươngánchohệthốngtruyềndẫnsửdụng WDM. Truyền dẫn ghép bước sóngquang theomột hướng (Hình bên). Þ hệthốngđòi hỏi2 sợiquang đểthực hiệntruyềnthôngtinchochiềuđivàchiềuvề. Truyềndẫnhaihướng.Hệthốngtruyềnthôngtincho mộthướngtạicácbướcsóng l 1 , l 2 ,…, l n vàđồngthời cũng truyền thông tin theo hướng ngược lại tại các bước sóng l’ 1 , l’ 2 ,…, l’ n . Þ hệ thống chỉcần 1 sợi quangcũng đủđể thiết lập tuyến truyền dẫn chocả chiềuđivàchiềuvề. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 13 HệthốngghépkênhWDMđơnhướng (a)vàsonghướng(b) (a) (b) Mộtsợi Mộtsợi 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 14 Cácvấnđềđángquantâm Nhìn chung các laser đơn mode có mức công suất phátngoàiđộrộngphổkênhđãđịnhrấtnhỏnênvấn đềxuyênkênhlàkhôngđánglưutâmởđầuphát. Vấn đề quan tâm là bộ ghép kênh cần có suy hao thấpđểtínhiệutớiđầuracủabộghépítbịsuyhao. Do các bộ tách sóng quang thường nhạy cảm trên mộtdảibướcsóngrộngnênnócóthuđượctoànbộ các bước sóng đi tới. Do vậy, cần phải cách ly tốt giữacáckênhquang. Þ phảicóbộgiảighépchính xáchoặcsửdụngcácbộlọcquangrấtổnđịnhcó l c chínhxác. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 15 CácloạighépWDM Dùngchotruyềndẫnđơnhướng Ghép(MUX),giảighép(DEMUX) Dùngchotruyềndẫnhaihướngtrênmộtsợi GhépgiảighéphỗnhợpMUXDEMUX 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 16 I.1.1Cácthamsốcơbảncủathành phầnthiếtbịWDM –Mộtsốđịnhnghĩa Cácthamsốcơbảnmôtảđặctínhcủacácbộghép giảighéphỗnhợplàsuyhaoxen,xuyênkênhvàđộ rộngkênh. Kýhiệu I(l i )và O(l k ) tương ứng là các tín hiệu đã ghépđangcómặttrênsợiquang. KýhiệuI k (l k )làtín hiệuđầuvào (phátratừ nguồn quangthứk)đượcghépvàocửathứkvàO i (l i )làtín hiệucóbướcsóng l i đãđượcgiảighépvàđiracửa thứi. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 17 Cácthamsốcơbảncủathànhphần thiếtbịWDM–Suyhaoxen Suyhaoxenđượcđịnhnghĩalàlượngcôngsuấttổn haosinhratrêntuyếntruyềndẫnquangdotuyếncó thêmcácthiếtbịghépbướcsóngquangWDM. Suyhaonàygồm: suyhaodocácđiểmghépnốithiếtbịWDMvớisợi Suyhaodobảnthâncácthiếtbịghép. Suyhaoxen được diễn giải tương tự như suy hao xencủacácbộghépcoupler,nhưngởđâycầnlưuý vớiWDMthìsuyhaonàyđượcđịnhnghĩachomột bướcsóngnhấtđịnh. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 18 Suyhaoxen(tiếp…) ĐốivớithiếtbịMUX ĐốivớithiếtbịDEMUX VớiL i làsuyhaotạibướcsóng l i khithiếtbịđược ghépxenvàotuyếntruyềndẫn–đượcnhàchếtạo chobiếtđốivớitừngkênhquangcủathiếtbị. )( )( log10 ii i i I O L l l - = )( )( log10 i ii i I O L l l - = 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 19 Cácthamsốcơbảncủathànhphần thiếtbịWDM–Xuyênkênh Mô tả lượng tín hiệu từ kênh này bị rò sang kênh khác. Cácmứcxuyênkênhchophépnằmtrongmộtdảirất rộngtùythuộcvàotrườnghợpápdụng.Nhưngnhìn chungphảiđảmbảo<30dBtrongmọitrườnghợp. Trongmột bộgiải ghéplý tưởngsẽkhôngcósựrò côngsuấttínhiệutừkênhthứicóbướcsóng l i sang cáckênhcóbướcsóngkhácvới l i . Thực tế, luôn tồn tại một mức xuyên kênh nào đó, dẫntớilàmgiảmchấtlượngtruyềndẫncủahệthống. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 20 Xuyênkênh(tiếp…) Khả năng tách các kênh khác nhau được diễn giải bằngsuyhaoxuyênkênhvàđượctínhtheodB. U i (l k ) là lượng tín hiệu không mong muốn ở bước sóng l k docósựròtín hiệuởcửarathứi, màđúngrachỉcó tínhiệuởbước sóng l i . ú û ù ê ë é - = )( )( log 10)( k ki ki I U D l l l 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 21 Xuyênkênh(tiếp…) Đốivớithiếtbịghépgiảighéphỗnhợp,việcxácđịnhsuy haosuyhaoxuyênkênhcũngđượcápdụngnhưbộgiải ghép. Trong trường hợp này phải xem xét cả hai loại xuyênkênh. Xuyênkênhđầuxa vídụ:I(l k )sinhraU i (l k ) Xuyênkênhđầugần vídụ:I j (l j )sinhra U i (l j ) Thựctế,nhàchếtạocũngchotabiếtsuyhaoxuyênkênh củathiếtbị. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 22 Nguyênnhângâyraxuyênkênh Do đặc tính của bộ lọc tạo ra thiết bị ghép không hoànhảo. Dophổcủacácnguồnphátchồnglấnnhau,và Docáchiệuứngphituyến,nhấtlàtrongtrườnghợp côngsuấtcủatínhiệutrênkênhlớn. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 23 Cácthamsốcơbảncủathànhphần thiếtbịWDM–Độrộngkênh Độ rộng kênhlà dải bướcsóng dành cho mỗi kênh đượcđịnhrachotừngnguồnphátquangriêng. Nếunguồnphátquanglàlaserdiodethìcácđộrộng kênhđượcyêucầuvàokhoảngvàichụcnmđểđảm bảokhôngbịnhiễugiữacáckênhdosựbấtổnđịnh củacácnguồnphátgâyra.Chẳnghạnnhưkhinhiệt độlàmviệcthayđổidẫntớitrôibướcsóngđỉnh. ĐốivớinguồnquanglàLED,độrôngkênhyêucầu phải lớn hơn từ 1020 lần vì độ rộng phổ của loại nguồnphátnàyrộnghơn. Þ độrộngkênhphảiđảmbảođủlớnđểtránhnhiễu giữacáckênhvàđượcxácđịnhtheoloạinguồnphát. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 24 I.1.2.Côngnghệthànhphầnthiếtbị WDM 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 25 Thànhphầnthiếtbị(phầntử)ghépbướcsóngquang rất đa dạng và có thể phân loại như sơ đồ trên. Trongphânloạinàytaquantâmtớicácphầntửthụ động do nó được sử dụng phổ biến trong các hệ thống. Cácbộgiảighép(haybộghép)đượcchiaralàmhai loạichínhtheocôngnghệchếtạolà: CôngnghệWDMviquang. CôngnghệWDMghép 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 26 CôngnghệWDMviquang/ghépsợi Công nghệ W DM vi quang: Việc tách/ghép kênh dựatrêncơsởlắprápcácthànhphầnviquang.Các thiếtbịnàyđượcthiếtkếchủyếusửdụngchocác tuyếnthôngtinquangdùngsợiđamode.Chúngcó nhữnghạnchếđốivớisợiquangđơnmode. CôngnghệWDMghépsợi:dựavàoviệcghépgiữa cáctrườnglantruyềntrongcáclõisợikềnhau.Kỹ thuật này phù hợpvới các tuyến sử dụng sợi đơn mode. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 27 CáccôngnghệWDMviquang CácthiếtbịWDMviquangđượcchếtạodựatrênhai phươngphápcôngnghệkhácnhau: cácthiếtbịcóbộlọc,và cácthiếtbịphântángóc ThiếtbịWDMsửdụngbộlọcquangđượcsửdụng nhiềunhấtvàcấutrúccủanócũngkháphứctạp. Thiết bịlọcquangchoWDMthườnglà bộ lọc điện môilàmviệctheonguyêntắcphảnxạtínhiệuởmột dảiphổnàođóvàchodảiphổcònlạiđiqua.Tứclà nó có cơ chế hoạt động mở cho một bước sóng (hoặcnhómbướcsóng)tạimộtthờiđiểmnhằmtách ramộtbướcsóngtrongnhiềubướcsóng(Hìnhbên) 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 28 NguyênlýhoạtđộngcủaphầntửWDM vớicấutrúcsửdụnglọcđiệnmôi. Đểtạorađượcthiếtbịhoànchỉnh,ngườitaphảitạo racấutrúclọctheotầng(hìnhdưới) l 1 ,…,l n l 1 l 2 , … , l n l 2 l 4 , … , l n l 4 l 3 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 29 PhầntửcơbảncủathiếtbịWDMcóbộlọclàbộlọc điện môi giao thoa, có cấu trúc nhiều lớp gồm các màngmỏngcóchỉsốkhúcxạcaovàthấpđặtxenkẽ. Hầuhếtcácbộlọcgiaothoalàmviệcdựatrênnguyên lý buồng cộng hưởng FabryPerot, gồm hai gương phảnxạđặtsongsongcáchnhaubởimộtlớpđiệnmôi trong suốt. Khi chùm sáng đi vào thiết bị, các hiện tượnggiaothoasẽxảyra.Nếukhoảngcáchgươnglà nl/2(l:bướcsóngcủaánhsángtới)thìgiaothoaxảy ra và bước sóng đó sẽ được thông suốt nhất. Các bướcsóngkháchầunhưbịphảnxạhoàntoàn. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 30 BộlọcFabryPerotđiệnmôi TrongcácbộlọccủathiếtbịWDM,cácgươnggồm nhiều lớp vật liệu có RI khác nhau (gọi là màng mỏng)đặtxenkẽ. Cácmàngmỏngcóbềdàybằng1/4bướcsóngmax. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 31 Điểnhình,cácmàngmỏngnàythườngđượclàmtừSiO 2 (RI1.46–thấp) andTiO 2 (RI2.3cao)mặc dùcácvật liệukhácđôikhi đượcsửdụng. Bằng cách lựa chọn cẩn thận vật liệu và số lớp màng mỏng,tacóthểtạo ragươngcóhệsốphảnxạbấtkỳ. Ngoài ra, độ dài “gap” trong hình trên có thể được nối chuỗi. Nhờ vậy, ta cóthể kiểmsoát rất chính xác băng thôngvàdạngđápứngcủabộlọc. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 32 Theo đặc tính phổthìcóthể phân cácbộlọc giao thoa thànhhaihọ: Cácbộlọccắtchuẩn,đượcđặctrưngbởibướcsóngcắt l c vàcóđápứngphổthôngthấphoặccaonhưsau Cácbộlọcbăngthông,đượcđặctrưngbởibướcsóng trungtâm l c vàđộrộngbăngtầnFWHM= Dl. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 33 Ứngdụngcácbộlọc Bộ lọc cắt chuẩn được sử dụng rộng rãi trong các thiếtbị2kênhđểkếthợp(hoặctách)haibướcsóng hoàntoànphâncách,chẳnghạnnhưhaibướcsóng ởhaivùngcửasổ850nmvà1350nm,hoặc1300nm và1550nm.Cácphầntửnàysửdụngkháhiệuquả cho cả các nguồn có độ rộngphổ rộng (LED hoặc laserđamode). Bộlọcbăngthôngđượcsửdụngtốtchocácthành phầnthiếtbịWDM,phùhợpvớicácnguồnphátcó phổhẹpnhưLaser.Hơnnữa,nóchophépsửdụng cảkhicósựdịchbướcsóngnguồnphátdonhiệtđộ. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 34 Mộtbộghép/giảighépviquangtrênthực tế 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 35 THIẾTBỊPHÂNTÁNGÓC 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 36 Thấukínhvàlăngkính Thấukínhvà lăngkínhrất quen thuộc trong quang hình phổ thông và chức năng cũng như vậy trong thôngtinsợiquang. Cácthấukínhđượcsửdụngtrongnhiềutrườnghợp như dùng để ghép ánh sáng từlaser hoặcLEDvào sợi. Cáclăngkính đượcsử dụngtrongmộtsốứngdụng nhưtrongbộcirculator. Đặctínhduynhấtcủanhữngthiếtbịnàyđượccholà khácthườngởchỗchúngthườngrấtnhỏ. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 37 ThấukínhGRIN(GradedIndexlenses) CácthấukínhGRINlànhữngđoạnthủytinhhìnhtrụ có chỉ số khúc xạ gradient. Về lýtưởng,chiết suất giảmtheobìnhphươngkhoảngcáchtừtrụccủathấu kính.Vềkhíacạnhnàychúngrấttươngđồngvớisợi quang chiết suất gradient. Nhưng chúng thường là khádày(12mm).Chúngđượcchếtạotừcùngcông nghệđượcsửdụngđểlàmsợiGI. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 38 GRINLensesNguyênlýhoạtđộng Thấu kính thông thường làm việc theo nguyên lý khúcxạtạibềmặtcongcủathấukính. GRIN Lenses hoạt động nhờ khúc xạ nội khi ánh sángđiquavậtliệucóchiếtsuấtbiếnđổi.Độdàicủa thấukínhnàyrõràngphụthuộcvàobướcsóngsử dụngvàkhánghiêm ngặt(điểnhìnhdao độnggiữa 37mm). GRINlensesđượcdùngrộngrãitrongcácbộghép, bộtáchvàthiếtbịWDM. CácthấukínhQuarterpitchvàhalfpitchđượcminh họatrênhìnhtrên. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 39 Quarterandhalfpitchlenses Thấu kính Quarterpitch hội tụ ánh sáng chuẩn trực vào mộtđiểmduynhất.Tínhchấtnàymangtínhthuậnnghịch, tức là một nguồn điểm (chẳng hạn như cuối sợi) có thể đượcchuyểnđổithànhmộtchùmánhsángtrựcchuẩn. Mộtthấukínhhalfpitchnhậnmộtnguồnđiểmvàhộitụnó vàomộtđiểmkhác. Tính chất hữu ích nhất của chúng: điểmhội tụ của thấu kínhnằmtrênbềmặtvàmặtnàyphẳng.Ngoàirachúng rất dễ chế tạo. Nhược điểm chính là ta không thể kiểm soátđượcsựthayđổichiếtsuấtthậtchínhxácđểchúng cóđiểmhộitụtốtnhưthấukínhthường. 2/26/2007 OpticCommunicationSystems 40 Cáchtửnhiễuxạ Một cách tử nhiễu xạ là một thiết bị phản xạ hoặc khúc xạ ánh sáng một góc tương ứng với bước sóng. Chẳnghạn,nếu ánhsáng mặttrời chiếuvào mộtcáchtửnhiễuxạ(ởmộtgócđúng)thìánhsáng sẽbịphântáchthànhcácmàuthànhphầncủanóđể hìnhthànhnêncầuvồng.Chứcnăngnày(nhiễuxạ) giốngnhưchứcnăngcủamộtlăngkính.Thiếtbịnày thựchiệnchuyểnđổiFouriervàtáchmộtdạngsóng trong miền thờigian thành một số dạng sóng trong miềntầnsố. [...]... sparse  WDM,  một  số  hệ thống sử dụng một sợi đơn song hướng trong khi một  số  hệ thống khác  sử  dụng  các sợi  quang riêng  biệt  cho mỗi hướng  (Hình trên).  Các hệ thống khác  sử dụng  các dải  bước  sóng khác  so với mô tả trong hình trên (chẳng hạn 1310 và 1550  nm).  Các hệ thống phổ  biến nhất  hoạt động với tốc  độ dữ  liệu  rất  thấp.  Các ứng  dụng  thông thường  là  truyền ... chu kỳ cách tử có  thể  lên  tới vài trăm  lần  độ  dài  bước  sóng).  Các cách  tử  phản xạ là những bộ lọc lựa chọn bước sóng.  2/26/2007  Trong thông tin quang chúng được sử dụng  để  tách  và  /hoặc  kết  hợp  các tín  hiệu  quang trong  các hệ thống WDM  và  làm  các bộ  phản  xạ  trong  các laser  DBR hốc cộng hưởng ngoài.  Phương trình  cách tử cơ bản  42  l= bước sóng của tia tới trong không gian tự do...Cách tử nhiễu xạ phẳng  Các cách tử làm việc theo  hai phương thức là truyền  (ở đó ánh sáng đi qua vật liệu có cách tử được khắc  lên bề mặt của nó) và phản xạ.  Trong thông tin quang chỉ có  cách tử  phản  xạ  được  sử dụng rộng rãi, do đó ở đây ta sẽ chỉ hạn chế mô tả  thiết bị này. (đây là các cách tử phẳng­cách tử Bragg  được sử dụng rộng rãi nhưng chúng khác nhau.)  Một  cách  tử ... khi  nó  được  trộn.  Các cách tử và cách tử dẫn sóng phẳng có tổn hao nhỏ hơn  nhiều và tổn thất của chúng không phụ thuộc vào số kênh. Do  đó, các cách tử này thường được sử dụng trong các hệ thống > 4 kênh.  82  Khi  truyền  trên  sợi, vấn  đề  chính  là  kiểm  soát  các hiệu  ứng  xuyên  âm.  Khoảng  cách  kênh,  độ  rộng  kênh  và  mức  công  suất  phát  là  những  biến  hệ thống có  thể  được ... là  một  vấn  đề  nghiêm  trọng  trong  các hệ thống WDM  cự ly xa.  Optic Communication Systems  2/26/2007  Optic Communication Systems  111  II. Các thành phần của hệ thống WDM  I.3.3 Các vấn đề của bộ KĐ (EDFA)  2/26/2007  Một cách khả thi giới hạn xuyên âm (nhiễu) giữa các kênh  là  đặt  các kênh  WDM  ở  khoảng  cách  không  đều nhau. Tức là, khoảng cách kênh được tính toán  sao cho nhiễu tạo ra bởi hiệu ứng “4­way mixing” và ... Bộ ghép tích hợp 4 kênh sử dụng các bộ  giao thoa MZ  Các thiết  bị  ghép  và  giải  ghép  kênh  trong  hệ thống WDM có cấu trúc dựa trên các thành phần thiết bị cơ  bản như đã mô tả trong phần trước. Các thiết bị này  có  thể  được  cấu trúc từ  các bộ  lọc  quang hay  cách  tử nhiễu xạ.  Bộ  giải  ghép  sử  dụng  các bộ  lọc  giao  thoa  cũng  được xem xét.  2/26/2007  Các bộ giải  ghép  dùng  bộ giao ... Optic Communication Systems  88  Các laser có khả năng điều chỉnh  II.1 Các nguồn sáng cho WDM  Các nguồn  laser  yêu  cầu  cho  các hệ thống WDM  rất  giống  các laser cho thông tin cự ly xa thông thường. Tuy nhiên, một  số yêu cầu khắt khe hơn với WDM và một số yêu cầu mới trở  thành hiển nhiên.  Độ rộng phổ và độ rộng vạch phổ  Nhin chung, trong một hệ thống Dense WDM ta cần một laser  chỉ  có  duy  nhất  1 ... Optic Communication Systems  Optic Communication Systems  107  Điều khiển tán sắc (tiếp)  Trong các hệ thống WDM ta có các vấn đề thiết kế  hệ thống như thường gặp trong thiết kế các tuyến  quang đơn giản. Tuy nhiên có một số vấn đề riêng  quan trọng hơn nhiều đối với các HT WDM, đó là  Điều khiển tán sắc  Các hiệu ứng giao thoa  Các vấn đề về bộ khuếch đại (EDFA)  Lựa chọn bước sóng  2/26/2007  2/26/2007  106 ... Hoạt động của cách tử phản xạ Các cách  tử  phản  xạ  (điển  hình  được  khắc  như  là  các vết xước trên một bề mặt thủy tinh) không được  sử  dụng  trong  thông tin quang và  không  được  thảo  luận ở đây.  Một  cách  tử  có  thể  được  hình  thành  trong  hầu  hết  mọi vật liệu ở đó ta làm biến đổi đặc tính quang (như  chỉ số  khúc xạ) theo  một cách có  qui tắc với chu kỳ  gần bằng bước sóng (thực tế  chu kỳ cách tử có ... Trong khi 5 dB dường như là lớn thì các hệ thống WDM thực  tế  cự  ly  lên  tới  70 km có  thể  được xây dựng  mà  không  cần  KĐ.  Những  thiết  bị  này  đắt  (so  với  các bộ  ghép  đơn  giản).  Để  giảm giá thành người ta xây dựng hệ thống sử dụng một thiết  bị  cách  tử  đơn  cho  cả  ghép và  tách  kênh Þ giá  thành  tổng  giảm. (xem Waveguide Grating Routers)  Một  hệ thống ít  kênh  (vd  4)  thì  . bước sóng quang theomột hướng (Hình bên). Þ hệ thống đòi hỏi2 sợi quang đểthực hiệntruyền thông tin chochiềuđivàchiềuvề. Truyềndẫnhaihướng. Hệ thống truyền thông tin cho mộthướngtại các bướcsóng. OpticCommunicationSystems 43 Trong thông tin quang chúngđượcsửdụngđểtách và /hoặc kết hợp các tín hiệu quang trong các hệ thống WDMvàlàm các bộphảnxạtrong các laser DBRhốccộnghưởngngoài. Phươngtrình cáchtửcơbản gs=khoảngcáchrãnh m=bậccủatiakhúcxạ sốnguyên )sin(sin m gsm . sửdụng các sợi quang riêng biệt chomỗihướng(Hìnhtrên). Các hệ thống khácsửdụng các dảibướcsóngkhác sovớimôtảtronghìnhtrên(chẳnghạn1310và1550 nm). Các hệ thống phổbiếnnhấthoạtđộngvớitốcđộdữ liệu