Đề tài: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của tán sắc trong thông tin quang

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG - - BÀI TIỂU LUẬN THÔNG TIN QUANG Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng tán sắc thông tin quang GVHD: Phạm Thành Nam Nhóm sinh viên thực hiện: 1) Đàm Đức Anh 2) Phạm Thế Duyệt 3) Phan Đình Tường 4) Hoàng Thanh Tùng 5) Quách Văn Thủy Thái Nguyên 4-2013 Mục lục: Chương 1: Tổng quan sợi cáp quang 1.1 phát triển hệ thống thông tin quang 1.1.1 khái quát lịch sử đời thông tin quang khác với thông tin vô tuyến hữu tuyến loại thông tin sử dụng môi trường truyền dẫn tương ứng dây dẫn không gian, thông tin quang hệ thống truyền thông tin qua sợi quang Điều có nghĩa thông tin chuyển thành ánh sáng ánh sáng sau truyền qua sợi quang Tại nơi nhận lại biến đổi trở lại thành thông tin ban đầu phương tiện sơ khai thông tin quang khả nhận biết người chuyển động, hình dáng, màu sắc vật thông qua đôi mắt Tiếp đó, hệ thống thông tin điều chế đơn giản xuất cách sử dụng đèn hải đăng , đèn báo hiệu sau đó, năm 1971, V.C.Chape phát minh máy điện báo quang Thiết bị sử dụng khí môi trường truyền dẫn chịu ảnh hưởng điều kiện thời tiết Năm 1838, Samuel F.B.Mose phát minh máy điện báo Sau đó, dịch vụ điện bapso thương mại đưa vào khai thác năm 1844 dần tăng lên với số lượng đáng kể Năm 1878 người ta tiến hành đặt cáp kim loại đề nối tổng đài điện thoại Neu Haven bang Connecticut Giai đoạn sử dụng cáp kim loại để truyền dẫn tín hiệu ngự trị năm 1887, mà H.Herto phat minh phát xạ sóng điện từ có bước sóng dài Guliclmo Marconi thực trình diễn sóng vô tuyến vào năm 1985 Những năm tiếp sau kỷ 20, mạng lưới điện thoại phát triển rộng khắp giới liên tiếp xuất công nghệ tiên tiến việc thiết kế hệ thống thông tin điện trước tiên phải nói đến cáp đồng trục, làm tăng dung lượng đáng kể Năm 1940, hệ thống cáp đồng trục lắp đặt có băng tần 3MHz để truyền dung lượng 300 kênh thoại kênh truyền hình Các hệ thống sau có băng tần 10MHz, giới hạn hệ thống suy hao cáp bị phụ thuộc vào tần số giới hạn nhanh chóng giải tỏa xuất hệ thống thông tin vô tuyến Xu hướng sử dụng phổ sóng điện từ đề biến đổi tín hiệu truyền dẫn tăng lên, tín hiệu mang thông tin thường chồng lên sóng điện từ khác có dạng hình sin, hay gọi sóng mang Lượng thông tin phát có liên quan trực tiếp tới băng tần mà sóng mang hoạt động, tăng tần số sóng mang tức tăng băng tần truyền dẫn, lúc có dung lượng thông tin lớn Xuất phát từ đó, hệ thống thông tin điện có hội để phát triển sau đời lĩnh vực truyền hình, rada, tuyến viba Hệ thống thông tin viba hoạt động với tần số sóng mang 4GHz đưa vào khai thác năm 1948 sau hệ thống có băng tần cao tiếp tục lắp mạng lưới với phát triển hệ thống viba, hệ thống cáp đồng trục lắp đặt để hoạt động với tốc độ bit 100m bit/s Theo thời gian, tốc độ bít tăng lên, cho cự ly xa bị hạn chế tần số sóng mang Để thấy trình sử dụng phổ sóng điện từ cho hệ thống thông tin điện, khảo sát bảng phân cấp sóng điện từ Hình 1.1.phân cấp sóng điện từ Hình 1.1.sự tăng tốc độ bit-cự ly Cho tới ngày có nhiều hệ thống thông tin hình thức đa dạng Các hệ thống gán cho tên gọi định theo môi trường truyền dẫn theo tính chất dịch vụ hệ thống thông thường, hệ thống sau phát triển kế thừa từ hệ thống trước nó, chúng cải thiện nhằm thỏa mãn nhu cầu người Bước ngoặt có ý nghĩa to lớn lịch sử kỹ thuật thông tin sử dụng dải tần số ánh sáng việc phát minh Laser, vào năm 1960 để làm nguần phát quang Sự kiên gây cuấn hút đặc biệt nhà nghiên cứu hàng đầu thông tin giới tạo ý tưởng tập trung tìm tòi giải pháp sử dụng ánh sáng Laser cho thông tin quang Đây điểm xuất phát đời hệ thống thông tin quang 1.1.2 Quá trình phát triển hệ thống thông tin quang Hệ thống thông tin hiểu cách đơn giản hệ thống để truyền thông tin từ nơi đến nơi khác, thông tin phát triển nhanh sóng điện từ với dải tần số khác từ MHz đến hàng trăm terahec Còn thông tin quang thực hệ thống sử dụng tần số sóng mang cao vùng nhìn thấy gần hồng ngoại phổ sóng điện từ Hệ thống thông tin quang sợi hệ thống thông tin sóng ánh sáng sử dụng sợi quang để truyền thông tin Sự nghiên cứu đại thông tin quang bắt đầu việc phát minh thành công Laser năm 1960 khuyến nghị Kao Hockham năm 1966 việc chế tạo sợi quang có độ tổn thất thấp sau năm sau, Kaprow chế tạo sợi quang suất có độ suy hao truyền dẫn khoảng 20dB/km tiếp sau nhà khoa học kỹ sư khắp giới bắt đầu tiến hành hoạt động nghiên cứu phát triển kết công nghệ giảm suy hoa truyền dẫn, tăng dải thông, laser bán dẫn phát triển thành công Cho tới sợi dẫn quang đạt mức suy hao nhỏ, giá trị suy hao 0,154dB/km bước sóng 1550nm cho thấy phát triển mạnh mẽ công nghệ sợi quang gần ba thập niên qua, Dựa vào công nghệ sợi có độ dày sợi tóc không cần đến tái tạo Hiện hệ thống thông tin quang ứng dụng rộng rãi giới chúng đáp ứng tín hiệu tương tự(analog) số (digital) chúng cho phép truyền dẫn tất tín hiệu dịch vụ băng hẹp băng rộng đáp ứng đầy đủ yêu cầu mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN) Các hệ thống tin quang mũi đột phá tốc độ, cự ly truyền dẫn, cấu hình linh hoạt cho dịch vụ viễn thông cấp cao Thực tế thông tin quang vào giai đoạn kết thúc hệ thứ tư bắt đầu hệ thứ năm với việc giải tán sắc sợi quang với ứng dụng khuếch đại quang diện rộng Các hệ thống thông tin quang triển khai thử nghiệm thành công với đặc tính tốc độ 1,2Tbit/s, hay truyền dẫn Siliton cự ly 9400km tốc độ 70Gbit/s Bảng 1.1 Các giai đoạn phát triển thông tin cáp sợi quang Rõ ràng thông tin quang luân mang lại điều bất ngờ phát triển công nghệ 1.1.3 Các đặc tính thông tin quang Trong thông tin sợi quang ưu điểm sợi quang sử dụng cách có hiệu quả, độ suy hao truyền dẫn nhỏ, băng tần truyền dẫn lớn thêm vào đó, chúng sử dụng để thiết lập đường truyền dẫn nhẹ mỏng, xuyên âm với đường sợi quang bên cạnh không chịu ảnh hưởng nhiều cảm ứng sóng điện từ Trong thực tế sợi quang phương tiện truyền dẫn thông tin có hiệu kinh tế Cùng với công nghệ chế tạo nguần phát thu quang, sợi dẫn quang tạo hệ thống thông tin quang có nhiều ưu điểm trội hẳn so với thông tin cáp kim loại Trước hết, có băng thông lớn nên truyền khối lượng thông tin lớn tín hiệu âm thanh, liệu, tín hiệu hỗn hợp thông qua hệ thống có cự ly đến 100Ghz/km Tương ứng, cách sử dụng sợi quang khối lượng lớn tín hiệu âm hình ảnh truyền dẫn đến địa điểm cách xa hàng trăm km mà không cần đến tái tạo Thứ hai, sợi quang có kích thức trọng lượng nhỏ, xuyên âm Do chúng lắp đặt dễ dàng thành phố, tàu thủy, máy bay, tòa nhà cao tầng không cần lắp đặt thêm đường ống cống cáp Không gây xuyên âm giữa sợi quang nên bảo đảm tính bảo mật Thứ ba, sợi quang chế tạo từ thủy tinh môi trường trung tính với ảnh hưởng nước axit, kiềm không sợ ăn mòn lớp bảo vệ bị hư hỏng Hoàn toàn cách biệt, không bị chập mạch gây cháy hay hỏa hoạn Thứ tư sợi quang chế tạo từ chất điện môi phi dẫn nên chúng không chịu ảnh hưởng can nhiễu sóng điện từ, xung điện từ Vì vậy, chúng sử dụng để truyền dẫn mà tiếng ồn Điều có nghĩa lắp đặt với cáp điện lực sử dụng môi trường phản ứng hạt nhân Thứ năm, nguyên nhân chủ yếu để sản xuất sợi quang chất dẻo, thứ rẻ đồng nhiều nên có kinh tế cáp đồng trục nhiều giá thành sợi quang giảm nhanh công nghệ đưa Ngoài đề cập trên, đặc trưng độ tổn hao thấp giá thành lắp đặt ban đầu giá thành bảo dưỡng, sửu chữa thấp cần tái tạo Người ta tính toán chế tạo 10.000k/năm giá thành hệ thống truyền dẫn quang 1/10 giá thành hệ thống truyền dẫn cáp kim loại có lượng truyền dẫn Ngoài ưu điểm trên, sợi quang có độ an toàn bảo mật cao, tuổi thọ dài,có khả đề kháng môi trường lớn Nó dễ bảo dưỡng, sửa chữa lại không bị rò rỉ tín hiệu dễ kéo dài cần, chế tạo với giá thành thấp Bảng 1.2.Các ưu nhược điểm sợi quang Nhờ ưu điểm mà sợi quang sử dụng cho mạng lưới điện thoại, số liệu máy tính, phát truyền hình (dịch vụ băng rộng), sử dụng cho ISDN, điện lực, ứng dụng y tế, quân sự, thiết bị đo Và hệ thống thông tin quang nhanh chóng áp dụng rộng rãi mạng lưới chúng xây dựng làm tuyến đường trục, trung kế, liên tỉnh, thuê bao kéo dài Đáp ứng môi trường lắp đặt từ nhà, thiết bị xuyên lục địa, vượt đại dương 1.1.4 thành phần thông tin quang Cấu trúc tuyến thông tin quang bao gồm thành phần: Hình 1.2.Các thành phần tuyến truyền dẫn cáp sợi quang Các thành phần tuyến gồm có thiết bị phát quang (bộ phát quang), cáp sợi quang, thiết bị thu (bộ thu quang) Ngoài thành phần chủ yếu tuyến thông tin quang có ghép nối quang, mối hàn, chia quang, trạm lặp tuyến thông tin quang đại có khuếch đại quang, thiết bị bù ánh sáng, trạm xen rẽ kênh tất tạo thành tuyến thông tin quang hoàn chỉnh Độ dài tuyến thông tin phụ thuộc vào điều kiện lắp đặt suy hao sợi quang theo bước sóng Tham số định suy hao sợi quang theo bước sóng Các nghiên cứu công nghệ sợi quang cho biết rằng, suy hao sợi quang vùng bước sóng dài nhỏ Thiết bị phát quang gồm mạch điều khiển nguần phát quang Tín hiệu điện đầu vào thiết bị phát dạng số có dạng tương tự Thiết bị phát thực biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang tương ứng Công suất phát quang đầu phụ thuộc vào thay đổi cường độ dòng điều biến công suất phát quang tham số quan trọng góp phần xác định suy hao sợi quang quỹ công suất truyền phép Tín hiệu ánh sáng điều chế nguần phát quang lan truyền dọc theo sợi dẫn quang tới thiết bị thu quang Bộ tách sóng quang thiết bị thu thực tiếp nhận ánh sáng tách lấy tín hiệu Tín hiệu quang biến đổi trực tiếp thành tín hiệu điện photo diode pin photo diode thác APD sử dụng làm tách sóng quang Khi khoảng cách truyền dẫn dài, tới cự ly tín hiệu quang sợi bị suy hao nhiều cần phải có trạm lặp quang, trạm lặp thu tín hiệu quang chuyển thành tín hiệu điện, khuếch đại lại chuyển thành tín hiệu quang phát vào đường truyền Những năm gần đây, khuếch đại quang thay cho trạm lặp Nó khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang mà không thông qua biến đổi quang-điện Trên tuyến truyền dẫn dài qua số điểm cần thông tin với cần có trạm xen rẽ kênh Các thiết bị tách kênh ghép xen thêm kênh nơi muấn gửi thông tin 1.2 Sợi quang 2.1.1 cấu tạo sợi quang Sợi quang dây nhở dẻo truyền ánh sáng nhìn thấy tia hồng ngoại Sợi quang có lõi có phần bao bọc xung quanh lõi Để ánh sáng phản xạ cách hoàn toàn lõi chiết suất lõi lớn chiết suất vỏ Vỏ bọc phía bảo vệ sợi quang khỏi bị ẩm ăn mòn, đồng thời chống xuyên âm với sợi bên cạnh làm cho sợi quang dễ xử lý Để bọc ngoài, dùng nguyên liệu mềm độ tổn thất lượng quang lớn, vật liệu cấu tạo lõi thông thường thủy tinh, vỏ phản xạ (lớp bọc đầu tiên) thủy tinh chất dẻo suốt Hình 1.3.Cấu tạo sợi quang Sợi quang thường có tiết diện tròn, đường kính từ 100-400 Mm Phần lõi dẫn quang đặc có chiết suất n1 bán kính a, đường kính dk Phần vỏ chiết xuất n2(trong n2 Cự li sợi đa mode Sợi đơn đường mode mode tán sắc khác ->Thời gian mode lan truyền khác Tán sắc vật liệu Do thay đổi - Là hàm số chiết suất bước sóng Làm cho vật liệu lõi bước sóng phụ thuộc vào vận tốc nhóm mode Tán sắc dẫn - Do sợi đơn Phụ thuộc sóng mode giữ vào thiết kế sợi khoảng 80% số lan truyền mode β lượng lõi, hàm a/� 20% ánh sáng truyền Bỏ qua sợi đa vỏ nhanh mode Quan tâm sợi lượng lõi đơn mode Bảng 2.1 Phân loại tán sắc + Tổng hợp tán sắc sợi đa mode sau: Tán sắc tổng = [(Tán sắc mode)2 + (Tán sắc bên ừong mode)2]1/2 + Còn đơn mode tồn tán sắc vật liệu tán sắc dẫn sóng Đặc tính truyền dẫn hệ thống thông tin bị tác động từ nhiều yếu tố, hệ thống lắp đặt tuyến có dung lượng lớn cự li xa Mặt khác hầu hết tuyến truyền dẫn lại sử dụng sợi quang đơn mode Chính thế, việc nghiên cứu tán sắc sợi quang xem xét sợi đơn mode nhằm đáp ứng phù hợp cho mạng thông tin quang đại Sau tìm hiểu tán sắc ừong sợi đơn mode 2.3 Tán sắc sợi đơn mode 2.3.1 Tán sắc vận tốc nhóm Trong sợi quang không tồn tán sắc mode dãn xung không hoàn toàn Vận tốc nhóm kết hợp với mode đặc trưng phụ thuộc tần số Do thành phần phổ khác xung lan truyền với vận tốc nhóm khác Đó tán sắc vận tốc nhóm, hay tán sắc bên mode tán sắc sợi Ta khảo sát sợi quang đơn mode có độ dài L Nguồn phát có thành phần nhỏ đặc trưng tần số G), từ đầu vào tới đầu sợi sau thời gian trễ T = = : vận tốc nhóm xác định Với β=n =n n: số mode ng = n + ω( => = (2.2) : số nhóm cho ) (2.3) Gọi ∆ω: độ rộng phổ xung -> khoảng thời gian độ giãn xung truyền qua sợi β/dω2 : Tham số tán sắc vận tốc nhóm Tham số nhằm xác định xung quang bị dãn truyền sợi quang Trong số hệ thống thông tin quang, trải tần số ∆ω: xác định dải bước song ∆� phát từ nguồn quang ω= ∆ω = (- Khi (2.4) viết lại: )∆� 2.5 ∆T = (2.6) Ở đây: D= = �2)β2 (2.7) D gọi tham số tán sắc (ps/km.n.m) Ảnh hưởng tán sắc tới tốc độ bit B xác định cách sử dụng mức chuẩn B ∆t < Áp dụng (2.6) ta được: BL|D|∆� < (2.8) Biểu thức (2.8) đưa ước lượng cấp biên độ tích BL cho sợi quang đơn mode Đối với sợi thủy tinh tiêu chuẩn, giá trị D tương đối nhỏ vùng gần bước song 1310m Với laze bán dẫn, độ rộng phổ ∆� đến 4nm -> Tích BL vượt 10Gbit/s với khoảng lặp 40 đến 50km Tích vượt 1Tbit/s.km sử dụng laze bán dẫn đơn mode có ∆� 1nm Tham số tán sắc D thay đổi đáng kể bước song hoạt động chệch khỏi vùng 1310nm Từ (2.7) ta viết: Ở DM V Dw tương ứng tán sắc vật liệu tán sắc dẫn sóng Thực tế, chế tán sắc có mối liên hệ phức tạp với Tuy nhiên, qua thực nghiệm tán sắc vật liệu tán sắc dẫn sóng người ta nhận thấy hoàn toàn chấp nhận giải pháp cộng hai tán sắc sau tính riêng loại để có tán sắc bên mode không cần xác Và biểu thức 2.9 chấp nhận 2.3.2 Tán sắc vật liệu Tán sắc vật liệu DM xuất số chiết suất thủy tinh, loại vật liệu dùng để chế tạo sợi quang, thay đổi chúng theo tần số quang Cũ viết tán sắc vật liệu sau: n2g: số nhóm vật liệu vỏ sợi Chỉ số chiết suất n(ω) làm xấp xỉ phương trình Sellmeier: n2(ω) = + (2.11) ωj: Tần số cộng hưởng ; βj: cường độ dao động n: chung cho n1, n2 tùy thuộc vào đặc tính phân tán lõi hay vỏ có xem xét hay không Số hạng tổng ừong (2.11) mở rộng cho tất cộng hưởng vật liệu tham gia vào dải tần số quan tâm Chỉ số chiết suất n số nhóm ng thay đổi theo bước sóng gây tán sắc yật liệu, tham khảo hình (2.2) Hình 2.2 Chỉ số chiến suất n số nhóm ng thay đổi theo bước song sợi thủy tinh Tán sắc vật liệu DM có rang buộc với đường bao n g đẳng thức (2.10) hóa rằng: dng/d� = bước sóng � = 1, 267 �m Bước sóng coi bước sóng có tán sắc không �zD Tham số tán sắc DM có giá trị âm �[...]... hầu hết các tuyến truyền dẫn lại sử dụng sợi quang đơn mode Chính vì thế, việc nghiên cứu tán sắc trong sợi quang chỉ xem xét đối với sợi đơn mode nhằm đáp ứng phù hợp cho mạng thông tin quang hiện đại Sau đây sẽ tìm hiểu tán sắc ừong sợi đơn mode 2.3 Tán sắc trong sợi đơn mode 2.3.1 Tán sắc vận tốc nhóm Trong sợi quang không tồn tại tán sắc mode nhưng sự dãn xung không hoàn toàn mất đi Vận tốc nhóm... đổi trong dải 1,27 đến 1,29 �m đới với sợi quang có lỗi và cỏ được pha tạp Bước sóng có tán sắc bằng không của sợi quang cũng phụ thuộc vào bán kính lõi a và bậc chỉ số ∆ thông qua tán sắc tổng 2.3.3 Tán sắc dẫn sóng Tương tự như tán sắc vật liệu, tán sắc dẫn sóng D w là một thành phần đóng góp vào tham số tán sắc D, nó phụ thuộc vào tần số chuẩn hó V của sợi quang: Trong đó: n2g: chỉ số nhóm của vật... tố giới hạn cự ly xa của các hệ thống thông tin sợi quang hoạt động tại bước sóng gần với bước sóng tán sắc bằng không Ngoài ra, trong một số trường hợp PMD có thể làm xuống cấp nghiêm trọng đặc tính hệ thống do dãn xung quá mức Các ảnh hưởng của PMD đối với hệ thống thông tin quang số được minh hoạ như hình 2.5 Hình 2.5 Ảnh hưởng của tán sắc phân cực mode đến hệ thống thông tin quang số ... sợi đa trong vỏ nhanh hơn mode Quan tâm ở sợi năng lượng ở trong lõi đơn mode Bảng 2.1 Phân loại tán sắc + Tổng hợp tán sắc ở sợi đa mode như sau: Tán sắc tổng = [ (Tán sắc mode)2 + (Tán sắc bên ừong mode)2]1/2 + Còn đối với đơn mode chỉ tồn tại tán sắc vật liệu và tán sắc dẫn sóng Đặc tính truyền dẫn của hệ thống thông tin sẽ bị tác động từ nhiều yếu tố, nhất là đối với các hệ thống được lắp đặt trong. .. tán sắc thành phần là tán sắc vật liệu D M và tán sắc dẫn sóng DW cho sợi đơn mode thông dụng M: Tán sắc vật liệu G: Tán sắc dẫn sóng T: Tán săc tổng P: Tán sắc do mặt cắt gây ra (p nhỏ) R: Tán sắc dư (nhỏ) 2.3.4 Tán sắc bậc cao Từ biểu thức (2.8) ta thấy rằng tốc độ cự ly BL của sợi quang đơn mode có thể tăng vô hạn khi hệ thống hoạt động tại bước sóng �ZD nơi mà D=0 Tuy nhiên, các hiệu ứng phân tán. .. dài : Bước sóng trung tâm : Độ rộng trung bình phương của phổ nguồn phát Như vậy, tán sắc tổng cộng trên sợi dẫn quang gồm + Tán sắc giữa các mode (Tán sắc mode) + Tán sắc bên trong mode: Tán sắc vật liệu và tán sắc dẫn sóng Loại tán sắc Nguyên nhân Đặc điểm Tán sắc mode Tồn tại trên sợi + Chỉ phụ thuộc đa mode vì các mode kích thước sợi đặc biệt trong sợi này sẽ lan là đường kính lõi sợi truyền theo... tán sắc Dm, Dw và tán sắc tổng D = Dm + Dw cho sợi quang đơn mode Tác động chính của tán sắc dẫn sóng là để dịch bước sóng �ZD đi một lượng nhằm thu được tán sắc tổng D bằng không tại gần 1310nm Giá ứị tiêu biểu của tham số tán sắc D nằm trong dải 15 đến 18ps/km.nm ở gần bước sóng 1,55 �m Vùng bước sóng này đang được quan tâm rất nhiều vì nó có suy hao sợi nhỏ nhất Hình 2.4 Tán sắc tổng D và các tán. .. sau khi đã tính riêng từng loại để có tán sắc bên trong mode nếu không cần quá chính xác Và vì thế biểu thức 2.9 chấp nhận được 2.3.2 Tán sắc vật liệu Tán sắc vật liệu DM xuất hiện là do chỉ số chiết suất của thủy tinh, loại vật liệu dùng để chế tạo ra sợi quang, và những thay đổi của chúng theo tần số quang Cũ có thể viết tán sắc vật liệu như sau: n2g: chỉ số nhóm của vật liệu vỏ sợi Chỉ số chiết suất... sợi Tán sắc bên trong mode là sự giãn xung tín hiệu ánh sáng xảy ra ở ứong một mode Vì tán sắc bên trong mode phụ thuộc vào bước sóng cho nên ảnh hưởng của nó tới méo tín hiệu sẽ tăng lên theo sự tăng của độ rộng phổ nguồn phát Độ rộng phổ là dải các bước sóng mà nguồn quang là nguồn phát tín hiệu ánh sáng trên nó Có thể mồ tả độ dãn xung bằng cồng thức: = L( ) (2.1) Với L là độ dài sợi dẫn quang : Sự. .. quyết định trong bộ thu sẽ quyết định sai, và khi đó tỷ số BER tăng lên tỷ số S/N giảm dẫn đến chất lượng hệ thống giảm sự mở rộng xung do tán sắc Gọi d là độ tán sắc tổng cộng của sợi quang, đơn vị là giây (s) khi đó D được xác định bởi công thức: Trong đó T0,Ti lần lượt là độ rộng tại điểm nửa công suất cực đại của xung ngõ vào và ngõ ra của sợi quang đơn vị là (s) độ tán sắc qua mỗi km sợi quang được