Nghiên cứu về hệ thống thông tin quang (tập 2) phần 2

CHƯƠNG KHUẾCH ĐẠI QUANG I TỔNG QUAN VỀ KHUẾCH ĐẠI QUANG Giới thiệu khuếch đại quang Hình 2.1 Cấu trúc trạm lặp quang điện (optoelectronic repeater) Ngõ Ngõ vào Pout Pin Sợi quang Sợi quang O-E Bộ thu quang Miền quang KĐ Bộ khuếch đại Miền điện E-O Bộ phát quang Miền quang Suy hao sợi quang nguyên nhân giới hạn cự ly truyền hệ thống thông tin quang Đối với hệ thống truyền dẫn quang cự ly dài, giới hạn suy hao khắc phục cách sử dụng trạm lặp quang điện (optoelectronic repeater) Trong trạm lặp quang điện (xem hình 2.1), trình khuếch đại tín hiệu quang thực qua nhiều bước Đầu tiên, tín hiệu quang biến đổi thành dòng điện thu quang (optical receiver) sử dụng linh kiện tách sóng quang PIN hay APD Dòng quang điện thu tái tạo lại dạng xung, định thời khuếch đại mạch phục hồi tín hiệu mạch khuếch đại Sau đó, tín hiệu điện biến đổi thành tín hiệu quang thông qua nguồn PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 2: Khuếch đại quang 119 quang phát quang (optical transmitter) truyền sợi quang Như vậy, trình khuếch đại tín hiệu thực miền điện Các trạm lặp quang điện sử dụng phổ biến hệ thống truyền dẫn quang bước sóng hệ thống truyền dẫn quang SDH Tuy nhiên, sử dụng cho hệ thống truyền dẫn quang đa bước sóng hệ thống WDM, nhiều trạm lặp quang điện cần sử dụng để khuếch đại tái tạo kênh quang có bước sóng khác Điều làm tăng độ phức tạp tăng giá thành hệ thống truyền dẫn quang WDM Một giải pháp khắc phục nhược điểm trạm lặp quang điện, sử dụng khuếch đại quang (Optical Amplifier) Trong khuếch đại quang này, tín hiệu ánh sáng khuếch đại trực tiếp miền quang mà không thông qua việc biến đổi sang miền điện So với trạm lặp, khuếch đại quang có ưu điểm sau: • Khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang, khơng có mạch tái tạo thời gian hay mạch phục hồi (bộ biến đổi E/O O/E) Do khuếch đại quang trở nên linh hoạt • Khơng phụ thuộc vào tốc độ bit phương thức điều chế tín hiệu nên nâng cấp hệ thống đơn giản • Khuếch đại nhiều tín hiệu có bước sóng khác truyền sợi quang Nguyên lý khuếch đại quang Nguyên lý khuếch đại quang khuếch đại quang thực dựa tượng phát xạ kích thích khơng có cộng hưởng xảy trình khuếch đại Hiện tượng phát xạ kích thích (stimulated emission) ba tượng biến đổi quang điện ứng dụng thông tin quang Các tượng minh họa hình 2.2 Hình 2.2 Các tượng biến đổi quang điện (a) Hấp thụ (b) Phát xạ tự phát (c) Phát xạ kích thích PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 120 Hệ thống thông tin quang Hiện tượng phát xạ kích thích, hình 2.2.c, xảy điện tử trạng thái lượng cao E2 bị kích thích photon có lượng hν12 với độ chênh lệch lượng trạng thái lượng cao trạng thái lượng thấp điện tử (Eg = E2 – E1) Khi đó, điện tử chuyển từ trạng thái lượng cao xuống trạng thái lượng thấp tạo photon có lượng với lượng photon kích thích ban đầu Như vậy, từ photon ban đầu sau khi xảy tượng phát xạ kích thích tạo hai photon (photon ban đầu photon tạo ra) có phương truyền, phân cực, pha tần số (tính kết hợp, Coherent, ánh sáng) Hay nói cách khác, trình khuếch đại ánh sáng thực Hiện tượng ứng dụng khuếch đại quang bán dẫn (OSA) khuếch đại quang sợi (OFA) Hiện tượng phát xạ kích thích ứng dụng việc chế tạo laser Tuy nhiên, điểm khác biệt laser khuếch đại quang khuếch đại quang không xảy tượng hồi tiếp cộng hưởng Vì xảy trình hồi tiếp cộng hưởng laser, khuếch đại quang tạo ánh sáng kết hợp riêng cho dù khơng có tín hiệu quang ngõ vào Nguồn ánh sáng xem nhiễu xảy khuếch đại Do vậy, khuếch đại quang làm tăng cơng suất tín hiệu ánh sáng đưa vào ngõ vào khuếch đại khơng tạo tín hiệu quang kết hợp riêng ngõ Hiện tượng hấp thụ (absorption), hình 2.2(a), xảy photon có lượng hf12 bị hấp thụ điện tử trạng thái lượng thấp Quá trình xảy lượng hf12 photon với độ chênh lệch lượng trạng thái lượng cao trạng thái lượng thấp điện tử (Eg = E2 – E1) Khi xảy tượng hấp thụ, điện tử nhận lượng từ photon chuyển lên trạng thái lượng cao Hay nói cách khác, tượng hấp thụ nguyên nhân gây suy hao cho tín hiệu quang qua khuếch đại quang Quá trình xảy đồng thời với hai tượng phát xạ tự phát phát xạ kích thích mơi trường tích cực (active medium) khuếch đại Hiện tượng phát xạ tự phát (spontaneous emission), hình 2.2(b), xảy điện tử chuyển trạng thái lượng từ mức lượng cao E2 xuống mức lượng thấp E1 phát lượng Eg = E2 – E1 dạng photon ánh sáng Quá trình xảy cách tự nhiên trạng thái lượng cao E2 khơng phải trạng thái lượng bền vững điện tử Sau khoảng thời gian gọi thời gian sống (life time) điện tử mức lượng cao, điện tử tự động chuyển trạng thái lượng thấp (trạng thái lượng bền vững) Tùy theo loại vật liệu khác nhau, thời gian sống điện tử khác Cho dù tượng phát xạ tự phát tạo photon ánh sáng, khuếch đại quang, phát xạ tự phát không tạo độ lợi khuếch đại Nguyên nhân tượng xảy cách tự phát không phụ thuộc vào tín hiệu ánh sáng đưa vào khuếch đại Nếu khơng có ánh sáng tín hiệu đưa vào, có lượng ánh sáng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 2: Khuếch đại quang 121 tạo ngõ khuếch đại Ngoài ra, ánh sáng phát xạ tự phát tạo khơng có tính kết hợp tượng phát xạ kích thích Do vậy, phát xạ tự phát xem nguyên nhân gây nhiễu khuếch đại quang Loại nhiễu gọi nhiễu phát xạ tự phát khếch đại ASE (Amplified Spontaneous Emission noise) Ảnh hưởng loại nhiễu đối khuếch đại quang hệ thống thông tin quang trình bày chi tiết phần sau chương Phân loại khuếch đại quang Tổng quát, cấu tạo khuếch đại quang biểu diễn hình 2.3 Hình 2.3 Mơ hình tổng quát khuếch đại quang Trong khuếch đại quang, trình khuếch đại ánh sáng diễn trong môi trường gọi vùng tích cực (active medium) Các tín hiệu quang khuếch đại vùng tích cực với độ lợi lớn hay nhỏ tùy thuộc vào lượng cung cấp từ nguồn bên gọi chung nguồn bơm (Pump Source) Các nguồn bơm có tính chất tùy thuộc vào loại khuếch đại quang hay nói cách khác phụ thuộc vào cấu tạo vùng tích cực Tùy theo cấu tạo vùng tích cực, chia khuếch đại quang thành hai loại chính: Khuếch đại quang bán dẫn SOA (Optical Semiconductor Amplifier): • Vùng tích cực cấu tạo vật liệu bán dẫn • Cấu trúc vùng tích cực SOA tương tự vùng tích cực laser bán dẫn Điểm khác biệt SOA laser SOA hoạt động trạng thái mức ngưỡng phát xạ • Nguồn cung cấp lượng để khuếch đại tín hiệu quang dòng điện Khuếch đại quang sợi OFA (Optical Fiber Amplifier): • Vùng tích cực sợi quang pha đất Do đó, OFA cịn gọi DFA (Doped-Fiber Amplifier) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 122 Hệ thống thơng tin quang • Nguồn bơm lượng ánh sáng cung cấp laser có bước sóng phát quang nhỏ bước sóng tín hiệu cần khuếch đại • Tùy theo loại đất pha lõi sợi quang, bước sóng bơm nguồn bơm vùng ánh sáng khuếch đại OFA thay đổi Một số loại OFA tiêu biểu: - EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier): 1530 nm – 1565nm; - PDFA (Praseodymium-Doped Fiber Amplifier): 1280 nm – 1340nm; - TDFA (Thulium-Doped Fiber Amplifier): 1440 nm -1520nm; - NDFA (Neodymium-Doped Fiber Amplifier): 900nm, 1065 nm 1400nm Trong loại OFA này, EDFA sử dụng phổ biến có nhiều ưu điểm đặc tính kỹ thuật so với SOA có vùng ánh sáng khuếch đại (1530nm1565nm) thích hợp với dải tần hoạt động hệ thống ghép kênh theo bước sóng mật độ cao DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Chi tiết EDFA trình bày phần III Bộ khuếch đại quang sợi pha trộn Erbium (EDFA) chương Cả hai loại khuếch đại quang SOA EDFA hoạt động dựa tượng phát xạ kích thích Ngồi ra, loại khuếch đại quang khác sử dụng nhiều hệ thống WDM khuếch đại Raman Loại khuếch đại sử dụng sợi quang làm vùng tích cực để khuếch đại ánh sáng Tuy nhiên, nguyên lý khuếch đại khuếch đại Raman dựa ảnh hưởng phi tuyến sợi quang (hiện tượng tán xạ Raman kích thích SRS, Stimulated Raman Scattering) tượng phát xạ kích thích Chi tiết loại khuếch đại trình bày phần IV Bộ khuếch đại quang Raman chương Các thông số kỹ thuật khuếch đại quang a) Độ lợi (Gain) Độ lợi khuếch đại quang tỷ số công suất quang ngõ chia cho công suất quang ngõ vào G= Pout Pin P  G(dB) = 10.log  out   Pin  (2.1) (2.2) Trong đó: - G: Độ lợi tín hiệu khuếch đại quang; - Pin, Pout: cơng suất tín hiệu ánh sáng ngõ vào ngõ khuếch đại quang (mW) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 2: Khuếch đại quang 123 Độ lợi thơng số quan trọng khuếch đại Nó đặc trưng cho khả khuếch đại công suất ánh sáng khuếch đại Tuy vậy, độ lợi khuếch đại bị giới hạn chế bão hịa độ lợi Điều làm giới hạn cơng suất quang cực đại khuếch đại b) Băng thông độ lợi (Gain Bandwidth) Độ lợi khuếch đại quang không cho tất tần số tín hiệu quang vào Nếu đo độ lợi G tín hiệu quang với tần số khác nhau, đáp ứng tần số quang khuếch đại G(f) đạt Đây phổ độ lợi khuếch đại quang Băng thông độ lợi khuếch đại quang Bo xác định điểm -3dB so với độ lợi đỉnh khuếch đại Giá trị Bo xác định băng thông tín hiệu truyền khuếch đại quang Do đó, ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống thông tin quang sử dụng chúng lặp hay tiền khuếch đại c) Cơng suất ngõ bão hịa (Saturation Output Power) Khi hoạt động chế độ tín hiệu nhỏ, cơng suất quang ngõ tăng tuyến tính với công suất quang ngõ vào theo hệ số độ lợi G: Pout = G.Pin Tuy nhiên, công suất ngõ tăng Bằng thực nghiệm, người ta thấy tất khuếch đại quang, công suất ngõ vào Pin tăng đến mức đó, độ lợi G bắt đầu giảm Kết cơng suất ngõ khơng cịn tăng tuyến tính với tính hiệu ngõ mà đạt trạng thái bão hịa Sự thay đổi tín hiệu quang ngõ so với công suất quang ngõ vào minh họa hình 2.4(a) Hình 2.4 a) Công suất ngõ theo công suất ngõ vào; b) Độ lợi khuếch đại theo công suất quang ngõ Hình 2.4(b) biểu diễn biến đổi độ lợi tín hiệu G theo cơng suất quang ngõ Pout Công suất ngõ điểm độ lợi giảm dB gọi công suất bão hịa Psat, out Cơng suất bão hịa Psat, out khuếch đại quang cho biết công suất ngõ lớn mà khuếch đại quang hoạt động Thơng thường, PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 124 Hệ thống thông tin quang khuếch đại quang có độ lợi cao có cơng suất bão hịa cao nghịch đảo nồng độ cao trì dải cơng suất vào rộng d) Hệ số nhiễu (Noise Figure) Giống khuếch đại điện, khuếch đại quang tạo nhiễu Nguồn nhiễu khuếch đại quang phát xạ tự phát Vì phát xạ tự phát kiện ngẫu nhiên, pha photon phát xạ tự phát ngẫu nhiên Nếu photon phát xạ tự phát có hướng gần với hướng truyền photon tín hiệu, chúng tương tác với photon tín hiệu gây nên dao động pha biên độ Bên cạnh đó, lượng phát xạ tự phát tạo khuếch đại chúng truyền qua khuếch đại phía ngõ Do đó, ngõ khuếch đại công suất quang thu Pout bao gồm cơng suất tín hiệu khuếch đại công suất nhiễu phát xạ tự phát khuếch đại ASE (Amplified Spontaneous Emission) Pout = G.Pin + PASE (2.3) Ảnh hưởng nhiễu khuếch quang biểu diễn hệ số nhiễu NF (Noise Figure), mơ tả suy giảm tỷ số tín hiệu nhiễu SNR (Signal to Noise Ratio) nhiễu khuếch đại thêm vào Hệ số NF cho cơng thức sau: NF = SNRin SNRout (2.4) Trong đó, SNRin, SNRout tỷ số tín hiệu nhiễu ngõ vào ngõ khuếch đại Hệ số nhiễu NF khuếch đại nhỏ tốt Giá trị nhỏ NF đạt 3dB Những khuếch đại thỏa mãn hệ số nhiễu tối thiểu gọi hoạt động giới hạn lượng tử Ngồi bốn thơng số kỹ thuật nêu trên, khuếch đại quang đánh giá dựa thơng số sau: • Độ nhạy phân cực (Polarization sensitivity) phụ thuộc độ lợi khuếch đại vào phân cực tín hiệu • Ảnh hưởng nhiệt độ độ lợi băng thông độ lợi • Xuyên nhiễu (crosstalk) Ứng dụng khuếch đại quang Khuếch đại quang ứng dụng hệ thống truyền dẫn quang khuếch đại nhằm làm tăng cơng suất tín hiệu quang đường truyền, khắc phục suy hao sợi quang mối hàn, nối xảy đường truyền Tùy theo vị trí lắp đặt, khuếch đại tuyến truyền dẫn quang chia làm ba loại: PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 2: Khuếch đại quang 125 • Khuếch đại cơng suất (Booster Amplifier): khuếch đại quang đặt sau thiết bị phát nhằm mục đích làm tăng cơng suất tín hiệu quang đến mức cao để làm cho khoảng cách truyền cực đại Yêu cầu khuếch đại công suất tạo công suất đầu cực đại độ lợi cực đại cơng suất tín hiệu ngõ vào lớn • Khuếch đại đường dây (In-line Amplifier): khuếch đại quang đặt tuyến quang nhằm mục đích bù mát công suất gây suy hao sợi, suy hao kết nối suy hao việc phân phối tín hiệu quang mạng Các khuếch đại đường dây lắp đặt nối tiếp đường truyền để gia tăng khoảng cách lắp đặt Tuy nhiên, việc lắp đặt nối tiếp khuếch đại quang làm giảm hệ số SNR ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống truyền dẫn quang Vấn đề trình bày phần V Tích lũy nhiễu hệ thống thơng tin quang cự ly dài Yêu cầu khuếch đại đường dây độ ổn định tồn dải thơng hệ thống WDM, giữ nhiễu mức cực tiểu thực việc trao đổi tốt tín hiệu quang với sợi quang truyền dẫn • Tiền khuếch đại (Preamplifier): khuếch đại quang đặt trước thiết bị thu quang nhằm khuếch đại tín hiệu trước tín hiệu đưa vào thiết bị Điều làm giảm yêu cầu nghiêm ngặt độ nhạy thiết bị thu cho phép hệ thống truyền dẫn quang hoạt động với tốc độ bit cao Do vị trí lắp đặt, tiền khuếch đại hoạt động với cơng suất tín hiệu vào yếu mức nhiễu đầu thu cao Do vậy, yêu cầu tiền khuếch đại độ nhạy lớn, độ lợi lớn nhiễu thấp Ngồi ứng dụng làm khuếch đại đường truyền quang, khuếch đại quang SOA OFA sử dụng chuyển đổi bước sóng Việc chuyển đổi bước sóng thực dựa tượng bão hịa độ lợi tượng trộn bốn bước sóng FWM (Four-Wave Mixing) xảy khuếch đại quang Chi tiết ứng dụng tham khảo tài liệu [1], [2] II BỘ KHUẾCH ĐẠI QUANG BÁN DẪN (SOA) Cấu trúc nguyên lý hoạt động Cấu trúc nguyên lý hoạt động khuếch đại quang bán dẫn SOA (Semiconductor Optical Amplifier) tương tự laser bán dẫn Nghĩa dựa vào hệ thống hai dải lượng chất bán dẫn trình biến đổi quang điện: hấp thụ (absorption), phát xạ tự phát (spontaneous emission) phát xạ kích thích (stimulated emission) Trong đó, tín hiệu quang khuếch đại dựa tượng phát xạ kích thích xảy vùng tích cực SOA Vùng tích cực đặt hai lớp bán dẫn loại n p (xem hình 2.5) Nguồn bơm bên ngồi cung cấp dịng điện phân cực PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 126 Hệ thống thơng tin quang Hình 2.5 Cấu trúc khuếch đại quang bán dẫn SOA Do có cấu trúc nguyên lý hoạt động tương tự với laser bán dẫn nên SOA gọi khuếch đại laser bán dẫn SLA (Semiconductor Laser Amplifier) Sự khác SOA laser bán dẫn SOA hoạt động mức ngưỡng dao động Điều kiện xảy dòng điện phân cực Ibias < dòng điện ngưỡng Ith laser hoặc/và hệ số phản xạ hai mặt phản xạ vùng tích cực nhỏ Khi đó, q trình phản xạ, cộng hưởng tự phát xạ ánh sáng khơng xảy SOA phân thành hai loại dựa vào hệ số phản xạ hai mặt phản xạ lớp tích cực Loại thứ nhất, khuếch đại Fabry-Perot FPA (Fabry-Perot Amplifier) có hệ số phản xạ cao (có thể lên tới 32%) Cấu trúc FPA tương tự laser Fabry-Perot hoạt động với dòng phân cực Ibias < Ith Với cấu trúc hốc cộng hưởng có hệ số phản xạ cao, trình hồi tiếp, chọn lọc tần số xảy Kết là, FPA có độ lợi cao phổ độ lợi khuếch đại nhấp nhô, không Điều làm giảm băng thông khuếch đại FPA Để khắc phục hạn chế FPA, hai lớp chống phản xạ AR (antireflection) có hệ số phản xạ R = 0, đặt hai đầu vùng tích cực để khơng cho q trình phản xạ xảy bên khuếch đại Khi đó, tín hiệu vào SOA khuếch đại qua lần (được gọi single pass) xuyên qua vùng tích cực khuếch đại mà khơng có hồi tiếp Đây cấu trúc loại SOA thứ hai: khuếch đại sóng chạy TWA (Traveling Wave Amplifier) Trên thực tế, hệ số phản xạ hai đầu vùng tích cực TWA khơng hồn tồn mà có giá trị nhỏ từ 0.1% đến 0.01% Đặc tính khuếch đại FPA TWA Xét khuếch đại FPA có hệ số phản xạ công suất hai mặt phản xạ lớp tích cực R1 R2 hình 2.5 Bộ khuếch đại TWA cho R1 = R2 = Do đó, q trình phân tích sau, áp dụng cho FPA TWA Bỏ qua suy hao ánh sáng truyền qua mặt phản xạ, ta có hệ số xuyên qua công suất ánh sáng qua mặt phản xạ tương ứng (1-R1) (1-R2) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 2: Khuếch đại quang 127 Tương ứng, ta có hệ phản xạ hệ số xuyên qua cường độ điện trường hai mặt phản xạ R2 t1 = − R1 , t = − R2 R1 , Gọi Gs độ lợi đơn thông (single-pass gain) SOA tín hiệu quang qua vùng tích cực mà khơng có hồi tiếp (hệ số phản xạ R = 0) Ta có: Gs = Pout = exp[(Γg − α ) L] Pin (2.5) Trong đó: - g: độ lợi đơn vị chiều dài vùng tích cực; - α: suy hao đơn vị chiều dài vùng tích cực; - Γ: hệ số tập trung (confinement factor) biểu diễn mức độ tập trung luồng ánh sáng bên vùng tích cực; - L: chiều dài vùng tích cực; - Pin, Pout: cơng suất tín hiệu ngõ vào ngõ khuếch đại Hình 2.6 Quá trình khuếch đại tín hiệu xảy FPA t 1Ei t 1Gs R2 Eie−2 jkL t 1Gs R1R2 Eie−2 jkL t Gs Eie− jkL t 1Gs R2 Eie−2 jkL t Gs R2 Eie− jkL E0 = ∑ t Gs R1R2 Eie−3jkL t 1t 2Gs Gs R1R2 Eie−3jkL Quá trình khuếch đại tín hiệu ánh sáng FPA (xem hình 2.6) dẫn giải sau: Điện trường tín hiệu quang vào Ei đưa vào hốc cộng hưởng FPA có chiều dài L mặt phản xạ R1 Sau xuyên qua mặt phản xạ R1, tín hiệu ban đầu khuếch đại vùng tích cực đạt cường độ t1 GS Ei e − jkL mặt phản xạ R2 (k hệ số truyền dẫn môi truờng khuếch đại) Tại đây, phần lượng ánh sáng truyền với cường độ t1t G S Ei e − jkL Phần lại phản xạ ngược trở lại phía R1 với cường độ t1 GS R2 Ei e − jkL Tại R1, điện trường thu t1G S R2 Ei e −2 jkL Tương tự R2, phần điện trường t1G S R1 R2 Ei e −2 jkL phản xạ ngược phía R2, phần cịn lại hốc cộng hưởng Sau qua khoảng cách L vùng tích cực, tín hiệu thu PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 4: Hệ thống thông tin quang Coherent 235 làm việc chế độ đa mode Như Isolator quang cần sử dụng để giảm hồi tiếp quang laser bán dẫn Có nhiều phản xạ hai bề mặt, phản xạ dọc theo cáp sợi quang biến nhiễu pha thành nhiễu cường độ ảnh hưởng đến đến đặc tính hệ thống quang Coherent Sự chuyển đổi chí xảy máy thu, nơi thường có đoạn sợi quang ngắn dùng để nối dao động nội đến thành phần khác máy thu, chẳng hạn coupler quang Các hiệu ứng phi tuyến sợi quang làm hạn chế hệ thống Coherent, tuỳ thuộc vào mức công suất phát đưa vào sợi quang Tán xạ Raman kích thích SRS khơng phải yếu tố hạn chế hệ thống kết hợp đơn kênh ngưỡng phi tuyến phát xạ cao (khoảng 500mW [4]) lại quan trọng hệ thống Coherent nhiều kênh Mặt khác, tán xạ Brillouin kích thích SBS có mức ngưỡng thấp ảnh hưởng đến hệ thống Coherent đơn kênh Ngưỡng SBS phụ thuộc vào dạng điều chế tốc độ bit Cịn hiệu ứng trộn bốn sóng FWM yếu tố giới hạn hệ thống nhiều kênh quang V NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG COHERENT Nâng cao độ nhạy thu Hình 4.18 Sự phụ thuộc độ nhạy vào tốc độ bit truyền [8] -40 Thu trực tiếp -60 Thu Coherent Tốc độ truyền (Gbit/s) -80 0,1 10 Về mặt lý thuyết, hệ thống thơng tin quang Coherent có nhiều đặc điểm hấp dẫn mà mấu chốt cải thiện độ nhạy thu Do hệ thống quang Coherent sử dụng phương pháp tách sóng heterodyne hay homodyne cho phép kéo dài khoảng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 236 Hệ thống thông tin quang cách hai trạm lặp, tăng tốc độ truyền dẫn tuyến thông tin đường trục tăng số kênh trong mạng nội hạt thuê bao Nâng cao khả truyền dẫn Với phương pháp ghép kênh theo tần số, hệ thống thông tin quang Coherent có dung lượng truyền dẫn lớn Ví dụ, vùng bước sóng hoạt động 1550 nm chọn độ rộng phổ để truyền vùng truyền khoảng 109 kênh thoại tương đương Hình 4.19 Khoảng cách trạm lặp phụ thuộc vào tốc độ truyền [8] 400 Thu Coherent 300 200 Thu trực tiếp 100 Tốc độ truyền (Gbit/s) 0,01 0,1 10 Khả kết hợp thu Coherent với kỹ thuật khuếch đại quang Sự kết hợp thu Coherent kỹ thuật khuếch đại quang tạo nên tuyến thơng tin số có dung lượng truyền dẫn lớn kéo dài khoảng cách trạm lặp (có thể đạt tới 10.000 Km) Khả ứng dụng tuyến đường trục tuyến cáp quang thả biển [8] TĨM TẮT Trong hệ thống thơng tin quang Coherent, áp dụng kỹ thuật điều chế số quen thuộc ASK, FSK, PSK Trong thông tin quang Coherent thường sử dụng tín hiệu nhị phân nên kỹ thuật điều chế khoá dịch tần số khoá dịch pha BFSK BPSK Tùy thuộc vào dao động nội tạo tín hiệu quang có tần số mà có kỹ thuật tách sóng khác Nếu tần số ánh sáng phát từ dao động nội ωL với tần số tín hiệu quang tới ωS có kỹ thuật tách sóng Homodyne tín hiệu sau tách sóng quang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 4: Hệ thống thơng tin quang Coherent 237 tín hiệu dải Cịn tần số ánh sáng phát từ dao động nội ωL khác với tần số tín hiệu quang tới ωS có kỹ thuật tách sóng Heterodyne tín hiệu thu sau tách sóng quang tín hiệu IF Để khơi phục tín hiệu dải từ tín hiệu IF này, phải thực thêm bước giải điều chế kỹ thuật giải điều chế điện áp dụng Kỹ thuật tách sóng Homodyne áp dụng kiểu tách sóng đường bao áp dụng cho dạng tín hiệu ASK BPSK Với kỹ thuật tách sóng Heterodyne, sử dụng kiểu tách sóng Heterodyne đồng Heterodyne khơng đồng Kiểu tách sóng Heterodyne đồng áp dụng cho dạng tín hiệu ASK, FSK BPSK Cịn kiểu tách sóng Heterodyne khơng đồng áp dụng lên dạng tín hiệu điều chế ASK, FSK DPSK Mỗi kiểu tách sóng khác cho chất lượng hệ thống khác đánh giá chất lượng hệ thống thông qua xác suất lỗi P(e) với kiểu tách sóng sau: P(e) =  ηPS erfc  4hfR T P(e) ≈  µPS   (Heterodyne ASK không đồng bộ) exp −  4hfR T  P(e) =  ηPS erfc  2hfR T P(e) ≈  µPS   (Heterodyne FSK không đồng bộ) exp −  2hfR T  P(e) =  ηPS   erfc   hfR T  (Heterodyne BPSK đồng bộ) P(e) ≈  µPS   exp −  hfR T  (Heterodyne DPSK không đồng bộ) P(e) =  ηPS erfc  2hfR T P(e) =  2ηPS erfc  hfR T       (Heterodyne ASK đồng bộ)     (Heterodyne FSK đồng bộ)     (Homodyne ASK)   (Homodyne BPSK) Tỉ số tín hiệu nhiễu hệ thống tách sóng quang Coherent xác định sau: ηPS S =    N  Heterodyne hfR T PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 238 Hệ thống thông tin quang 2ηPS S =    N  hom odyne hfR T Do thơng qua u cầu chất lượng hệ thống, xác định SNR tối thiểu cần thiết thu ứng với kiểu tách sóng Như kỹ thuật tách sóng quang Coherent cải thiện độ nhạy máy thu so với kỹ thuật sóng quang trực tiếp Tuy nhiên để đưa kỹ thuật vào hệ thống viễn thơng thực tế cịn gặp khó khăn định phải có nguồn quang phát tín hiệu có độ ổn định tần số pha tốt Như khảo sát đặc tính laser “Hệ thống thơng tin quang" - tập 1, hoạt động nhiệt độ linh kiện có khuynh hướng tăng lên, điều làm cho tần số phát tăng lên độ rộng phổ laser rộng Mặc khác, thay đổi dịng kích laser làm pha tín hiệu phát dao động Đó trở ngại mặt kỹ thuật làm cho hệ thống thông tin quang Coherent có ưu điểm đáng kể khơng phát triển mạnh kể từ đời Hiện nay, để tăng cự ly thực cách dễ dàng nhờ vào kỹ thuật khuếch đại quang Trong tương lai, kỹ thuật thông tin quang tiếp tục nghiên cứu ứng dụng để tận dụng ưu điểm CÂU HỎI ƠN TẬP VÀ BÀI TẬP 4.1 Yêu cầu độ ổn định tần số laser dao động nội hệ thống tách sóng heterodyne ASK 10MHz Khi laser phát tần số trung tâm ứng với bước sóng 1,55µm thay đổi tần số ngõ theo nhiệt độ 14GHz/°C, xác định: a) Độ ổn định cần thiết cho thiết bị b) Sự thay đổi nhiệt độ lớn cho phép thiết bị khơng có dạng điều khiển tần số c) Băng thông truyền dẫn lớn cho phép theo độ ổn định laser 4.2 Hãy phân tích máy thu Coherent có độ nhạy cao máy thu tách sóng trực tiếp? 4.3 Hãy cho biết kiểu tách sóng Coherent 4.4 Bộ thu OOK có băng thơng 250MHz sử dụng photodiode có đáp ứng 0,6A/W bước sóng hoạt động Thiết bị bị giới hạn nhiễu bắn tỉ số SNR cần thiết thu để có BER chấp nhận 11dB Hãy tính độ nhạy thu dịng photon nhận cơng suất ngõ laser dao động nội -3dBm độ lệch pha tín hiệu dao động nội tín hiệu tới thu 12° 4.5 Cơng suất tín hiệu tới thu quang heterodyne ASK hoạt động giới hạn nhiễu bắn 1,28nW SNR 9dB Hãy xác định bước sóng truyền PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 4: Hệ thống thông tin quang Coherent 239 dẫn hệ thống ASK hiệu suất lượng tử photodiode 75% bước sóng băng thơng truyền dẫn 400MHz 4.6 Hãy cho biết chức khối sơ đồ hình 4.9(a) 4.7 Để tách sóng heterodyne ASK khơng đồng độ rộng phổ tín hiệu dao động nội phải nhỏ 50% tốc độ bit truyền Hãy xác định độ rộng phổ cực đại cho phép (theo nm) nguồn ASK trường hợp sau: a) Nguồn ASK phát xạ bước sóng 1,30µm tốc độ truyền dẫn 140Mbit/s b) Nguồn ASK phát xạ bước sóng 1,55µm tốc độ truyền dẫn 2,4Gbit/s 4.8 Hệ thống thông tin quang Coherent PSK sử dụng kỹ thuật tách sóng heterodyne đồng địi hỏi mức cơng suất quang vào tối thiểu –58,2dBm để thu với BER = 10-9 Hệ thống hoạt động tốc độ truyền 600Mbit/s hiệu suất lượng tử photodiode 80% Giả sử thu hoạt động giới hạn nhiễu bắn, xác định bước sóng hoạt động hệ thống 4.9 Hãy chứng minh để đạt BER = 10-9: a) Hệ thống homodyne ASK lý tưởng cần số photon trung bình/bit 18 b) Tách sóng heterodyne FSK khơng đồng địi hỏi số photon trung bình/bit 40 4.10 Hãy xác định mức cơng suất quang đỉnh tối thiểu tách sóng cho hai hệ thống tập 4.6 bước sóng truyền 1,31µm tốc độ hoạt động hệ thống 100Mbit/s 4.11 Hệ thống Coherent DPSK hoạt động bước sóng 1,54µm sử dụng photodiode có hiệu suất lượng tử 83% Chỉ tiêu giới hạn nhiễu bắn BER = 0,94.10-12 đạt thu quang Coherent với mức công suất tối thiểu 2,1nW Hãy tính số photon trung bình/bit tốc độ hoạt động hệ thống để trì BER 4.12 Hệ thống thông tin quang Coherent OOK sử dụng tách sóng heterodyne khơng đồng có bước sóng truyền 1,55µm Hãy xác định số photon cần thiết cho bit để có BER = 10-10 tách sóng bị giới hạn nhiễu bắn đáp ứng photodiode bước sóng hoạt động 0,7 4.13 Hệ thống thông tin quang Coherent FSK sử dụng tách sóng heterodyne đồng có bước sóng truyền 1,3µm với suy hao trung bình tuyến cáp 0,4dB/Km (bao gồm suy hao sợi, mối hàn khớp nối) Nếu 2mW cơng suất phóng vào sợi quang giả sử photodiode lý tưởng, xác định khoảng cách cực đại trạm lặp để trì BER = 10-9 tốc độ: a) 140Mbit/s; PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 240 Hệ thống thông tin quang b) 2,4Gbit/s 4.14 Hệ thống thông tin quang Coherent DPSK hoạt động bước sóng 1,55µm tốc độ truyền 250Mbit/s có khoảng cách trạm lặp 300km Hãy tính hiệu suất lượng tử tối thiểu cần thiết photodiode để hệ thống hoạt động với BER = 10-10, giả sử tách sóng bị giới hạn nhiễu bắn suy hao trung bình tuyến cáp bước sóng hoạt động 0,2dB/km 4.15 Hãy lập bảng tóm tắt ưu điểm nhược điểm kỹ thuật tách sóng sử dụng máy thu quang Coherent CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 4.16 Kiểu tách sóng khơng quan tâm đến pha tần số sóng mang? a Tách sóng homodyne ASK b Tách sóng heterodyne ASK đồng c Tách sóng trực tiếp d Tách sóng DPSK 4.17 Kiểu tách sóng mà đầu thu cần tạo sóng mang tần số với tín hiệu vào? a Tách sóng trực tiếp b Tách sóng homodyne c Tách sóng heterodyne 4.18 Kiểu điều chế mà bit tin chứa đựng biên độ tín hiệu điều chế? a Điều chế ASK b Điều chế FSK c Điều chế PSK d Điều chế PolSK 4.19 Kiểu điều chế mà bit tin chứa đựng pha tín hiệu điều chế? a Điều chế ASK b Điều chế FSK c Điều chế PSK d Điều chế PolSK 4.20 Độ nhạy thu heterodyne PSK đồng tốt thu homodyne ASK dB? a 3dB b 6dB c 9dB d 12dB 4.21 Kiểu tách sóng cho độ nhạy cao hơn? a Tách sóng homodyne ASK b Tách sóng heterodyne ASK đồng c Tách sóng trực tiếp d Tách sóng PSK đồng 4.22 Trong kỹ thuật tách sóng Coherent, kiểu cho máy thu có độ nhạy cao nhất? a Tách sóng homodyne PSK b Tách sóng homodyne ASK PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chương 4: Hệ thống thơng tin quang Coherent c Tách sóng trực tiếp 241 d Tách sóng PSK đồng 4.23 Kiểu tách sóng yêu cầu băng thông thu hẹp hơn? a Tách sóng heterodyne PSK đồng b Tách sóng heterodyne DPSK khơng đồng c Tách sóng homodyne PSK d Tách sóng heterodyne FSK đồng 4.24 Nếu Q(x) = 10-9 x bao nhiêu? a 7,35 b 6,08 c 5,95 d 4,68 4.25 Nếu Q(x) = 10-10 x bao nhiêu? a 6,36 b 6,07 c 7,04 d 5,66 -11 4.26 Nếu Q(x) = 10 x bao nhiêu? a 5,08 b 6,16 c 7,22 d 6,71 -12 4.27 Nếu Q(x) = 10 x bao nhiêu? a 6,55 b 6,87 c 7,25 d 7,04 4.28 Nhiễu ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng hệ thống thông tin quang Coherent? a Nhiễu nhiệt b Nhiễu trắng c Nhiễu bắn d Nhiễu dòng tối 4.29 Khi công suất phát laser không ổn định gây nên nhiễu cho hệ thống quang Coherent? a Nhiễu pha b Nhiễu cường độ c Nhiễu bắn d Nhiễu dịng tối 4.30 Chúng ta áp dụng kiểu bù tán sắc ánh sáng thông qua kỹ thuật cân điện miền IF với kiểu tách sóng nào? a Tách sóng Homodyne ASK b Tách sóng Homodyne PSK c Tách sóng Heterodyne d Tách sóng Homodyne 4.31 Hệ thống thông tin quang Coherent sử dụng kiểu tách sóng có cự ly thơng tin dài hơn, giả sử cơng suất phát suy hao trung bình sợi quang nhau? a Tách sóng Homodyne ASK PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 242 Hệ thống thơng tin quang b Tách sóng Homodyne PSK c Tách sóng heterodyne FSK đồng d Tách sóng trực tiếp 4.32 Yêu cầu laser sử dụng hệ thống thơng tin quang Coherent gì? a Phát cơng suất lớn b Tạo tín hiệu có phổ rộng c Hoạt động chế độ đơn mode dọc d Phát tần số điều chỉnh TÀI LIỆU THAM KHẢO J M Senior Optical Fiber Communications: Principles and Practice Second edition, Prentice Hall, 1993 G Keiser Optical Fiber Communications Third edition, McGraw-Hill, 2000 J Gowar Optical Communication Systems Second edition, Prentice-Hall, 1993 G P Agrawal Fiber-Optic Communication Systems Second edition, John Wiley & Sons, 1997 Silvello Betti, Giancarlo De Marchis, Eugenio Iannoe Coherent Optical Communications Systems John Wiley & Sons, Inc, 1995 Max Ming – Kang Liu Principles and Applications of Optical Communications, 2001 Gerard Lachs Fiber Optic Communications – Systems, Analysis, and Enhancements McGraw-Hill, 1998 Vũ Văn San Hệ thống Thông tin quang, tập Nhà xuất Bưu điện, 72003 John G Proakis Digital Communications Third edition, McGrawHill, 1995 10 Herbert Taub, Donald L Schilling Principles of Communications Systems McGraw-Hill, 1986 11 Fuqin Xiong Digital Modulation Techniques Artech House–Boston– London, 2000 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ĐÁP ÁN VÀ GI Ý TRẢ LỜI MỘT SỐ CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 1.1 PthSBS=80.3mW, PthSRS=1.38W 1.2 λ=1.50µm, α=0.30dB/km 1.3 PthSRS=2.4µm 1.4 0.01o 1.5 (a) Λ=22.08µm fSAW=170.4 MHz, (b) ttun= 5.87µs 1.6 Gợi ý: Thiết bị sau gọi phản chiếu vòng (loop mirror) 1.14 c 1.15 a 1.16 b 1.17 c 1.18 d 1.19 e 1.20 e 1.21 a 1.22 c 1.23 a 1.24 d 1.25 a 1.26 b 1.27 c 1.28 d 1.29 e 1.30 b 1.31 a 1.32 b 1.33 c 1.34 d 1.35 e 1.36 a 1.37 b 1.38 f 1.39 e 1.40 g 1.41 c 1.42 b 1.43 c 1.44 d 1.45 a 1.46 c 1.47 a 1.48 b 1.49 g 1.50 f 1.51 a 1.52 d 1.53 a CHƯƠNG Hướng dẫn trả lời đáp án câu 28 – 39: 2.28 Công suất nhiễu ngõ khuếch đại tăng lên nhiễu ASE khuếch đại cộng vào cơng suất nhiễu phía trước khuếch đại đơn vị Watt PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 244 Hệ thống thông tin quang 2.29 Khoảng cách lắp đặt tối đa Lmax = L.(Nmax+1) với Nmax số khuếch đại tối đa lắp đặt Nmax xác định cách xác định tỉ số SNR ngõ khuếch đại theo cách tính câu 28 Điều kiện để lắp đặt SNR ≥ SNRmin = 18dB 2.30 b 2.31 d 2.32 c 2.33 a 2.36 b 2.37 c 2.38 a 2.39 d 3.27 c 3.28 d 2.34 c 2.35 a 3.29 a 3.30 a CHƯƠNG 3.25 a 3.26 b 3.31 a CHƯƠNG 4.1 (a) 1,93 107; (b) 7×10-4 °C; (c) 50MHz 4.4 -59,2dBm; 0,76A 4.5 1,32àm 4.7 (a) 4ì10-4nm; (b) 1ì10-3nm 4.8 1,57àm 4.10 (a) 273pW; (b) 607pW 4.11 500MHz 4.12 164 4.13 (a) 771pW; (b) 13,2nW 4.14 74% 4.16 c 4.17 b 4.18 a 4.19 c 4.20 a 4.21 d 4.22 a 4.23 c 4.24 c 4.25 a 4.26 d 4.27 d 4.28 c 4.29 a 4.30 c 4.31 b 4.32 c PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADM Add-Drop Multiplexer Bộ xen/rớt kênh AOTF Acousto-Optic Tunable Filter Bộ lọc quang-âm điều chỉnh APD Avalanche Photo-Diode Photodiode thác lũ APS Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động ASE Amplified Spontaneous Emission Phát xạ tự phát khuếch đại ASK Amplitude Shift Keying Khoá dịch biên độ ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền không đồng AWG Arrayed-Wavegiude Grating Cách tử ống dẫn sóng ma trận BLSR Bidirectional Line Switched Ring Vòng chuyển mạch đường dây song hướng BW BandWidth Ðộ rộng dải thông CPFSK Continuous Phase Frequency ShiftKeying Khoá dịch tần pha liên tục CPM Cross Phase Modulation Ðiều chế xuyên pha CR Coupler Ratio Tỉ số ghép CW Continuous Wave Sóng quang liên tục DC Directional Coupler Coupler định hướng DCN Data Communication Network Mạng truyền số liệu DD Direct Detection Tách sóng trực tiếp DFA Doped-Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp chất DPRing Dedicated Protection Ring DPSK Differential Phase Shift Keying Vòng bảo vệ dành riêng Khoá dịch pha vi sai PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 246 DRWA Hệ thống thông tin quang Dynamic-Routing and Wavelength Assignment DWDM Dense Wavelength Division Multiplex Định tuyến gán bước sóng động Ghép kênh theo bước sóng quang dày đặc DXC Digital Cross Connect Bộ kết nối chéo số EDF Erbium Doped Fiber Sợi quang trộn Erbium EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi trộn Erbium F Fineness Ðộ mịn FM Frequency Modulation Điều chế tần số FO Figure Of Merit Hệ số phẩm chất FPA Fabry-Perot Amplifier Bộ khuếch đại Fabry-Perot FSK Frequency Shift Keying Khoá dịch tần số FSR Free Spectral Range Dải phổ tự FWM Four Wave Mixing Trộn bốn bước sóng IF Intermediate Frequency Trung tần IL Insertion Loss Suy hao xen IM Intensity Modulation Điều chế cường độ IP Internet Protocol Giao thức mạng Internet MPLS Multi-protocol label switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MSK Minimum Shift-Keying Khoá dịch tối thiểu MUX Multiplexer Bộ ghép kênh MZF Mach-Zehnder Filter Bộ lọc Mach-Zehnder MZI Mach – Zehnder Interferometer Bộ giao thoa Mach – Zehnder NDFA Neodymium-Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp Neodymium NE Network Element Phần tử mạng NF Noise Figure Hệ số tạp âm OADM Optical Add-Drop Multiplexer Bộ xen/rớt kênh quang OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch khối quang PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Các chữ viết tắt 247 OCh Optical Channel layer Lớp kênh quang OCh-P Optical Chanel-Path Ðường kênh quang OCh-S Optical Channel-Section Ðoạn kênh quang OChTS Optical Channel-Transparent Section Ðoạn kênh quang suốt OCS Optical Circuit Switching Chuyển mạch kênh quang OFA Optical Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi OLT Optical Line Terminal Bộ kết cuối đường quang OMS Optical Multiplex Section Lớp đoạn ghép kênh quang OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang OSC Optical Supervision Channel Kênh giám sát quang OSNR Optical Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu tạp âm quang OTDM Optical Time Division Multiplex Ghép kênh quang phân chia thời gian OTDR Optical Time Domain Reflectometer Máy đo quang dội miền thời gian OTS Optical Transmission Section Ðoạn truyền dẫn quang OTU Optical Transmit Unit Bộ chuyển phát quang OXC Optical Cross-Connect Bộ kết nối chéo quang PDFA Praseodymium-Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp Praseodymium PDH Plesiochrounous Digital Hierachy Phân cấp số cận đồng PLL Phase - Locked Loop Vịng khố pha PolSK Polarization Shift Keying Khoá dịch phân cực PSK Phase Shift Keying Khoá dịch pha RA Raman Amplifier Bộ khuếch đại Raman REG Regenarator Trạm lặp RL Reflectance/Return Loss Suy hao phản hồi RWA Routing and Wavelength Assignment Định tuyến gán bước sóng PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 248 Hệ thống thơng tin quang SAW Surface Acoustic Wave Sóng âm bề mặt SBS Stimulated Brillouin Scattering Tán xạ kích thích Brillouin SCM SubCarrier Modulation Ðiều chế sóng mang phụ SDH Synchronous Digital Hierachy Phân cấp số đồng SGL Sampled Grating Laser Bộ laser cách tử lấy mẫu SLE Static Lightpath Establishment Thiết lập lightpath tĩnh SMSR Sidemode Suppression Ratio Tỉ số triệt mode sóng phụ SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu nhiễu SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuếch đại quang bán dẫn SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng SPM Self Phase Modulation Tự điều pha SPR Shared Protection Ring Vòng bảo vệ chia sẻ SRS Stimulated Ramam Scattering Tán xạ bị kích thích Raman SRWA Static-Routing and Wavelength Assignment Định tuyến gán bước sóng tĩnh STM-N Synchronous Transport Module-N Mô đun truyền dẫn đồng cấp N TDFA Thulium-Doped Fiber Amplifier Bộ khuếch đại quang sợi pha tạp Thulium TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh theo thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TMN Telecommunication Management Network Mạng quản lý viễn thông TWA Traveling Wave Amplifier Bộ khuếch đại sóng chạy ULSR Unidirectional Line Switched Ring Vịng chuyển mạch đường dây đơn hướng UPSR Unidirectional Path Switched Ring Vòng chuyển mạch đường dẫn đơn hướng WC Wavelength Converter Bộ chuyển đổi bước sóng WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng XPC Cross Phase Modulation Ðiều chế xuyên pha PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ... cho hệ thống thông tin quang WDM Dù vậy, nhiễu khuếch đại làm PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 144 Hệ thống thông tin quang giới hạn chất lượng hệ thống thông tin. .. NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG CỰ LI DÀI Trong hệ thống thông tin quang cự li dài, khuếch đại quang thường mắc nối tiếp với để bù suy hao sợi quang suy hao hàn nối dọc theo tuyến quang Nhiễu... -22 dBm Công suất tín hiệu: Ps = 6dBm Tỉ số SNR = Ps – PN = – (- 22 ) = 28 dB Tại ngõ vào khuếch đại thứ 2, ta có: Cơng suất nhiễu PN(1)’ = -22 dBm – 30dB = - 52dBm Cơng suất tín hiệu: Ps (2) = -24