II ứng dụng khuếch đại quang sợi vào hệ thống ghép kênh quang
5. Các thiết bị quang cơ bản trong hệ thống WDM có sử dụng EDFA
5.4 Bộ cách ly quang (O I Optical Isolator):
Hiệu suất của hệ thống thông tin quang nào đó có thể bị suy giảm đáng kể nếu một phần công suất bơm vào bị phản xạ ng−ợc trở lại phía phát. Đây là
MUX WD M 1 2 8 TX ∑ λ λ λ MUX WD M 1 2 8 TX ∑ λ λ λ
Hình 2.15 Kết hợp Transponder trong thiết bị WDM
(b) (a)
tr−ờng hợp đáng chú ý đối với hệ thống truyền dẫn cáp t−ơng tự (vd: truyền hình cáp, CATV), hệ thống số tốc độ bít rất cao sử dụng laser đơn mode dọc (SLM), hoặc các hệ thống sử dụng khuếch đại quang. Sự phản xạ này có thể xuất hiện ở những chỗ ghép, bộ nối, chỗ nối, các bộ lọc, hoặc thậm chí chính từ bản thân sợi quang (tán xạ ng−ợc). Để ngăn chặn các phản xạ không mong muốn này, bộ cách ly quang đ−ợc đặt ngay sau thiết bị nhạy cảm. Các bộ cách ly quang th−ơng mại đ−ợc tạo ra dựa trên bản chất không t−ơng tác của hiệu ứng Faraday. Hiệu ứng này làm thay đổi trạng thái phân cực của tr−ờng có ánh sáng đầu vào khi có mặt của từ tr−ờng song song với h−ớng truyền dẫn. Mô tả cấu trúc của một bộ cách ly quang.Giả sử một sóng phân cực phẳng tác động tới kính phân cực đ−ợc đặt ở đầu vào của thiết bị. Kính phân cực này chỉ cho qua thành phần phân cực thẳng đứng. Khi đi xuyên qua bộ quay Faraday (rôto Faraday), tr−ờng này sẽ có một hăng số phân cực quang α, H là c−ờng độ từ tr−ờng, L là độ dài t−ơng tác và ρ là hằng số của Verdet ( đối với vật liệu từ môi, nh− là sợi silic, ρ không bị ảnh h−ởng của nhiệt độ).
α = ρ . H . L
Giả sử rằng α đ−ợc điều chỉnh để tạo một góc quay 450 và còn kính phân cực thứ hai (bộ phân tích) đ−ợc đặt ở đầu ra của thiết bị sẽ lệch đi một góc 450
so với đầu vào của kính phân cực. ánh sáng vào sẽ đi xuyên qua thiết bị với độ suy hao điển hình là từ 1 đến 2 dB, miễn là ánh sáng vào bị phân cực tuyến tính với phân cực song song với h−ớng truyền dẫn của kính phân cực đầu vào. ánh sáng theo h−ớng ng−ợc lại do các phản xạ không mong muốn sẽ đ−ợc quay đi thêm một góc 450, khi ánh sáng phản xạ lại này đi qua bộ quay Faraday một lần nữa, ở h−ớng ng−ợc lại so với h−ớng truyền dẫn của tín hiệu. đây là kết quả của hiệu ứng Faraday không ảnh h−ởng lẫn nhau. Kính phân cực đầu vào hứng ánh sáng phản xạ sẽ đ−ợc trực giao với h−ớng của kính phân cực đầu vào, và vì vậy nó sẽ chặn đứng đ−ợc phản xạ không mong muốn. Các hệ số cách ly điển hình cho các thiết bị th−ơng mại đ−ợc xác định là 30dB.
Ngoài ra trên tuyến WDM có sử dụng EDFA còn có một số phần tử quang trọng khác nữa nh−: bộ khuếch đại quang (OA), thiết bị phát và thu quang, bộ ghép b−ớc sóng quang (Mux/Demux), đơn vị nhánh (BU)...
6. Cấu trúc một số hệ thống WDM sử dụng EDFA điển hình 6.1 Phân loại cấu trúc: