2. Nhận xột của giảng viờn:
2.6.2.5.Đặc tuyến suy hao
Tổng hợp các loại suy hao trong sợi và biểu diễn một tơng quan theo b- ớc sóng ngời ta nhận đợc phổ của sợi. Mỗi loại sợi có đặc tính suy hao riêng. Một đặc tuyến điển hình của loại sợi đơn mode nh hình 2.8
Nhìn vào hình 2.8 ta thấy có ba vùng bớc sóng suy hao thấp nhất, còn gọi là ba cửa sổ suy hao.
Hình 2.8: Cửa sổ suy hao (phổ suy hao) của sợi quang
* Cửa sổ thứ nhất: ở bớc sóng 850nm, suy hao trung bình ở mức từ (2- 3)dB/Km, đợc dùng cho giai đoạn đầu.
* Cửa sổ thứ hai : ở bớc sóng 1300nm. Suy hao tơng đối thấp khoảng từ (0,4ữ0,5) dB/Km, ở bớc sóng này độ tán sắc rất thấp nên đợc dùng rộng rãi hiện nay.
* Cửa sổ thứ ba : ở bớc sóng 1550nm. Suy hao thấp nhất cho đến nay khoảng 0,2 dB/Km, với sợi quang bình thờng độ tán sắc ở bớc sóng 1550nm lớn so với bớc sóng 1300nm. Nhng với loại sợi có dạng phân bố chiết suất đặc biệt có thể giảm độ tán sắc ở bớc sóng 1550nm. Lúc đó sử dụng cửa sổ thứ ba sẽ có lợi : Suy hao thấp và tán sắc nhỏ. Bớc sóng 1550nm sẽ đợc sử dụng rộng rãi trong tơng lai.
Hình 2.9: Đặc tuyến suy hao
2.6.3.Tán sắc (Dispersion).
Khi truyền dẫn các tín hiệu Digital quang, xuất hiện hiện tợng giãn xung ở đầu thu, thậm chí trong một số trờng hợp các xung lân cận đè lên nhau. Khi đó không phân biệt đợc các xung với nhau nữa, gây nên méo tín hiệu khi tái sinh. Hiện tợng giãn xung này gọi là hiện tợng tán sắc. Đối với tín hiệu Analog thì ảnh hởng của tán sắc làm biên độ tín hiệu ở đầu thu giảm nhỏ và có tín hiệu dịch pha.
Hình 2.10.ảnh hởng tán sắc lên tín hiệu digital(a) và analog(b). S chỉ tín hiệu phát, A chỉ tín hiệu thu. a: Dẫn xung, b: xụt biên độ.
Hậu quả của tán sắc là làm hạn chế biên độ rộng băng truyền dẫn của sợi bởi vì để thu đợc chính xác các xung thì phải chờ khi xung thứ nhất kết thúc, xung thứ hai mới đến.
0 τS τE t P A S E τ P 0 Hấp thụ điện tử Hấp thụ do tạp chất Hấp thụ vật liệu
Nếu hai xung liên tục đợc phát với tần số rất lớn, ở đầu thu bị giãn rộng đè lên nhau dẫn tới thu sai.
Ta thử xem xét ví dụ ở hình trên coi các xung phát và thu có dạng phân bố Gauss gần đúng, xung 1 là xung phát, xung 2 là xung thu. Độ rộng xung ở giá trị biên độ 0,5 (mức 3dB) là τs,τe Độ giãn xung là 2 e 2 s −τ τ = τ
Xung phân bố Gauss có phân bố biên độ là : ) 36 , 0 / exp( 2 2 max τ t P P = −
Sau khi truyền qua sợi quang. Coi gần đúng nh một bộ lọc thông thấp Gauss tại mức suy hao 3 dB, độ rộng băng truyền dẫn B có quan hệ với τ nh sau: τ 26 , 2 1 ≈ B
Khi đồng thời có nhiều hiệu ứng tán sắc tác động thì tán sắc tổng cộng là: τ
τ τ
τ2 = 1 + 2 +...và.B= 1
Ngời ta cũng định nghĩa một đại lợng đặc trng cho dung lợng truyền dẫn của sợi quang là tốc độ bit có thể truyền dẫn lớn nhất C bit/s
Do ảnh hởng của tán sắc, các xung ở đầu vào máy thu bị giãn rộng, nhng hai xung kề nhau còn phân biệt đợc khi độ giãn xung τ còn nhỏ hơn độ rộng xung phát đi từ đó có tốc độ bit là:
C=1/τs=1/τ=2,26.B=2.B
Nh vậy độ giãn xung, độ rộng băng tần truyền dẫn B và tốc độ bit C có quan hệ ảnh hởng lẫn nhau. Để truyền dẫn 2 bit/s thì về lý thuyết có độ rộng bằng khoảng 1 HZ nhng trên thực tế cần 1,6HZ cho nên ta có thể nói rằng tốc độ
bit/s lớn nhất của sợi quang bằng độ rộng băng tần truyền dẫn. Từ đó, để sợi cho phép truyền đợc các luồng bit tốc độ cao hay là có băng tần rộng cần phải giảm ảnh hởng của hiện tợng tán sắc đến mức thấp nhất thông qua chọn loại sợi hoặc chọn các tham số cấu trúc tối u của sợi.