II ứng dụng khuếch đại quang sợi vào hệ thống ghép kênh quang
4. Hệ thống WDM có sử dụng EDFA
Khi ch−a có khuếch đại quang, thì việc đ−a kỹ thuật ghép b−ớc sóng quang WDM ứng dụng vào trong mạng thông tin quang nhằm tăng dung l−ợng của hệ thống ch−a thực sự chứng tỏ đ−ợc tính kinh tế của mình so với các giải pháp tăng dung l−ợng khác. Bởi vì khi thực hiện việc khuếch đại tín hiệu điện tại các trạm lặp phải tách tất cả các kênh b−ớc sóng (nhờ thiết bị DEMUX), rồi biến đổi các kênh b−ớc sóng này thành tín hiệu điện, khuếch đại từng kênh, rồi biến đổi trở lại thành tín hiệu quang cuối cùng mới lại thực hiện ghép các b−ớc sóng này lại với nhau (nhờ thiết bị MUX). Nh− vậy quá trình này (3R) đã làm cho số l−ợng thiết bị trên tuyến tăng lên rất nhiều (vì mỗi trạm lặp 3R chỉ khuếch đại đ−ợc một kênh quang) cho nên chúng ta không thể sử dụng kỹ thuật WDM mà không đi kèm với kỹ thuật EDFA. Sự ra đời của EDFA đã làm giảm bớt số trạm lặp trên tuyến rất nhiều, vì chúng có
khả năng khuếch đại đồng thời nhiều kênh quang ghép theo b−ớc sóng cho cả hai h−ớng đi và về trên một sợi quang đặc biệt thích hợp với các hệ thống WDM, và hệ thống WDM muốn sử dụng có hiệu quả trong thực tế thì bắt buộc phải sử dụng kỹ thuật khuếch đại quang sợi EDFA, và kỹ thuật EDFA muốn phát huy hết −u điểm của mình thì phải sử dụng kết hợp với kỹ thuật WDM.
Tuy nhiên khi sử dụng EDFA trong hệ thống WDM cũng có một số những hạn chế nhất định đó là phổ khuyếch đại không đồng đều, các b−ớc sóng khác nhau sẽ đ−ợc khuyếch đại với các độ khuyếch đại khác nhau, đặc biệt là sự tồn tại của đỉnh khuyếch đại tại b−ớc sóng 1530nm. Hơn nữa trong tr−ờng hợp trên tuyến có sử dụng nhiều bộ EDFA liên tiếp sẽ hình thành một đỉnh khuyếch đại xung quanh b−ớc sóng 1558nm. Nh− vậy với nhiều EDFA liên tiếp trên đ−ờng truyền dải phổ khuyếch đại sẽ bị thu hẹp lại (có thể từ 35nm xuống còn 10nm hoặc hơn nữa, tuỳ thuộc vào số bộ khuyếch đại quang liên tiếp nhau).
Hiện nay, để cân bằng độ khuyếch đại của EDFA có thể sử dụng một số ph−ơng pháp sau:
• Sử dụng bộ lọc để làm suy hao tín hiệu tại đỉnh khuyếch đại: xung quanh b−ớc sóng 1530nm, và xung quanh b−ớc sóng 1558nm (trong tr−ờng hợp sử dụng nhiều EDFA liên tiếp trên đ−ờng truyền).
• Hoặc điều chỉnh mức công suất đầu vào của các b−ớc sóng sao cho tại đầu thu mức công suất của tất cả các b−ớc sóng này là nh− nhau...
Ngoài ra, trong tr−ờng hợp sử dụng nhiều EDFA liên tiếp trên đ−ờng truyền, một vấn đề nữa cũng cần phải đ−ợc xem xét đó là tạp âm ASE trong các bộ khuyếch đại quang; tạp âm ASE trong bộ khuyếch đại quang phía tr−ớc sẽ đ−ợc khuyếch đại bởi bộ khuyếch đại quang phía sau. Sự khuyếch đại và tích luỹ tạp âm này sẽ làm cho SNR của hệ thống bị suy giảm nghiêm trọng. Nếu mức công suất tín hiệu vào là quá thấp, tạp âm ASE có thể làm cho tỉ số SNR bị giảm xuống d−ới mức cho phép. Tuy nhiên nếu mức công suất tín hiệu
vào là quá cao, thì tín hiệu này kết hợp với ASE có thể gây nên hiện t−ợng bão hoà bộ khuyếch đại.