II ứng dụng khuếch đại quang sợi vào hệ thống ghép kênh quang
c. Suy hao sợi truyền dẫn
Suy hao sợi dẫn quang trên tuyến không có gì khác so với tuyến thông th−ờng, chỉ có điều lợi thế là: các hệ thống sử dụng EDFA làm việc ở vùng b−ớc sóng 1550nm, vì thế suy hao sợi là nhỏ hơn so với suy hao sợi tại hệ thống không có EDFA mà làm việc ở b−ớc sóng 1310nm. Tuy nhiên, trong quá trình tính toán cần đặc biệt l−u ý tới các suy hao xen do sử dụng các thiết bị bù tán sắc kèm theo.
Với hệ thống WDM có sử dụng EDFA, bộ khuếch đại đ−ờng truyền LA là thiết bị EDFA có mức tạp âm thấp đ−ợc sử dụng trên đ−ờng truyền (giữa hai đoạn sợi quang ) để tăng chiều dài khoảng lặp. Tuỳ theo chiều dài tuyến mà LA có thể đ−ợc dùng để thay thế một số hay tất cả các trạm lặp trên tuyến.
Nh− vậy so với các thiết bị đầu cuối thông th−ờng, việc sử dụng các thiết bị khuếch đại quang (BA, PA, LA) sẽ tăng quĩ công suất của hệ thống WDM có sử dụng EDFA lên đáng kể.
7.4 Xem xét về tán sắc
Nh− ta đã biết, tán sắc là một trong những tham số gây ra sự suy giảm tham số đặc tính của hệ thống thông tin quang. Nhìn chung, tán sắc sợi làm giãn xung tín hiệu và gây ra hiện t−ợng giao thao giữa các ký tự ISI, và làm suy giảm đặc tính BER.
Để truyền dẫn trong hệ thống WDM có sử dụng EDFA, tuyến phải chịu thiệt thòi lớn về ảnh h−ởng của tán sắc. Đã có một số sợi dẫn quang cho giá trị tán sắc nhỏ tại cửa sổ 1550nm nh− sợi dịch chuyển tán sắc (G.653). Tuy nhiên do giá thành của sợi đắt và các ảnh h−ởng của một số hiệu ứng phi tuyến nên sợi này ch−a đ−ợc phổ biến trên tuyến thực tế. Và vì vậy sợi đơn mode G.652 vẫn đ−ợc xem là hấp dẫn nhất. Song tán sắc của loại sợi này lại là khá lớn khỏang 18 ữ 20ps/nm.km trong các hệ thống có EDFA, và làm giảm cự ly truyền dẫn.
Tán sắc của sợi đang sử dụng trên tuyến là tham số chủ yếu có thể gây ra sự suy giảm đặc tính của hệ thống. Cự ly truyền dẫn mong muốn đạt đ−ợc ở tốc độ bít cao sẽ bị hạn chế là do tán sắc vận tốc nhóm GVD của sợi. Cũng cần chý ý ràng các hệ thống đ−ợc khuếch đại qunag sử dụng EDFA th−ờng bị ảnh h−ởng mạnh do tán sắc gây nên, vì nó công tác tại vùng b−ớc sóng 1550nm. Khi đó b−ớc sóng của tín hiệu truyền trên tuyến đã bị chệch khỏi b−ớc sóng có tán sắc bằng không, và kèm theo là ảnh h−ởng kết hợp của tự điều chế pha SPM và tán sắc vận tốc nhóm sẽ làm giảm cự ly truyền dẫn, và ảnh h−ởng tới dặc tính của toàn hệ thống. Mặt khác, năng l−ợng xung trong khe thời gian bị giảm khi xung quang giãn ra. Sự giảm năng l−ợng nh− vậy trong xung sẽ làm giảm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tại mạch quyết định. Xác định chính xác ảnh h−ởng của tán sắc tới tuyến truyền dẫn là rất khó vì có nhiều yếu tố cần phải giải quyết. Hình 3.2 thể hiện sự mất mát công suất do tán sắc gây ra.
Rõ ràng tán sắc lớn sẽ làm giảm mạnh độ nhạy thu và làm cho quỹ công suất bị hạn chế rất nhiều. Rb = 2,5Gbit/s R = 1 7GHz NF = NF = 4dB - 32 - 33 - 34 - 35 - 36 - 37 - 38 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Độ nhạy thu quang (dB)
Nh− đã trình bày ở ngay phần trên, có 2 ph−ơng pháp chính có thể sử dụng để giảm bớt ảnh h−ởng của tán sắc bao gồm: làm hẹp độ rộng phổ của nguồn phát hoặc sử dụng các ph−ơng pháp bù tán sắc. Tuy nhiên, việc sử dụng kỹ thuật WDM cũng có thể coi là một ph−ơng pháp làm giảm ảnh h−ởng của tán sắc, đó là do sử dụng tốc độ truyền dẫn của kênh tín hiệu. Do đó nếu không xảy ra các hiệu ứng phi tuyến làm tăng ảnh h−ởng của tán sắc điển hình là hiệu −ngs phi tuyến XPM (sẽ đ−ợc trình bày cụ thể ở phần sau) thì giới hạn khoảng cách truyền dẫn do tán sắc gây ra đối với hệ thống WDM có thể coi nh− giống với hệ thống đơn kênh có tốc độ bằng tốc độ của một kênh b−ớc sóng trong hệ thống WDM.
Ngoài ra do hệ thống WDM có sử dụng EDFA có tốc độ truyền dẫn cao nên cần phải quan tâm đến ảnh h−ởng của tán sắc mode phân cực PMD (ảnh h−ởng này đ−ợc bỏ qua đối với hệ thống tốc độ thấp).
7.5 Xem xét sự thiệt thòi công suất do các hiệu ứng phi tuyến gây ra