Hiệu ứng SBS là hiệu ứng tương tự như hiệu ứng SRS, tức là có sự tạo thành các bước sóng Stoke với các bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng tới. Điểm khác nhau chính của hai hiệu ứng này là: hiệu ứng SBS liên quang đến các phonon âm (phonon ở tần số thấp) còn hiệu ứng SRS liên quan đến các phonon quang. Chính sự khác biệt này mà hai hiệu ứng có những ảnh hưởng khác nhau đến hệ thống tốc độ cao. Trong hiệu ứng này, một phần ánh sáng bị tán xạ do các phonon âm và làm cho phần ánh sáng bị tán xạ và dịch tới bước sóng dài hơn (tương đương với độ dịch tần là khoảng 11Ghz tại bước sóng 1550nm). Tuy nhiên chỉ có phần ánh sáng bị tán xạ là theo chiều ngược lại (tức là ngược chiều với chiều truyền tín hiệu) mới có thể truyền đi trong sợi quang, vì vậy trong hệ thống WDM khi tất cả các kênh truyền đều cùng truyền theo một hướng thì hiệu ứng SBS không gây ra xuyên âm kênh. Tuy nhiên, SBS cũng có thể tạo nên sự méo khá quan trọng trong một kênh đơn lẻ. SBS tạo ra độ lợi theo hướng ngược lại với hướng lan truyền tín hiệu, nói cách khác là hướng về phía nguồn. Vì vậy, nó làm suy giảm tín hiệu được truyền cũng như tạo ra một tín hiệu có cường độ mạnh về hướng phát, nên phải dùng một bộ cách ly để bảo vệ. Hệ số độ lợi SBS gB xấp xỉ 4.10-11 m/W, không phụ thuộc vào bước sóng.
Công suất ngưỡng cho SBS được tính bằng công thức:
Giá trị đặc trưng gB = 5.10-11m/W tại λ = 1550nm. Lấy α = 0,0461/km = 0,2 dB/km và Aeff = 55μm2, tính được PthSBS = 8mW cho một kênh.
Người ta còn có thể tính công suất ngưỡng cho SBS theo công thức:
PthSBS = 4,4.10-3d2λ2α∆f (W) (2.75) Trong đó: d là đường kính lõi sợi quang (μm).
λ là bước sóng hoạt động (μm). α là hệ số suy hao (dB/km).
∆f là độ rộng phổ của nguồn quang (Ghz).
Khi tính công suất ngưỡng theo công thức (2.75) thì công suất ngưỡng của SBS có thể tăng đến 10mW hoặc hơn bằng việc tăng trước băng tần khuyếch đại tới 200 ÷ 400Mhz qua sự điều chế pha. Vì thế, SBS giới hạn mức công suất đặt dưới 100mW trong hầu hết các hệ thống thông tin quang.
Từ công thức (2.75) ta cũng thấy rằng các hệ thống có nguồn phát với độ rộng phổ hẹp sẽ chịu ảnh hưởng rất lớn của hiệu ứng SBS. Như vậy đối với hệ thống thông tin tốc độ cao hiệu ứng SBS sẽ gây ảnh hưởng đến mức công suất của từng kênh và khoảng cách giữa từng kênh. Nhưng hiệu ứng này lại không hề phụ thuộc vào số kênh của hệ thống.
Kết luận: Các hiệu ứng phi tuyến này đều gây ra các ảnh hưởng rất lớn đến đặc tính và chất lượng của các hệ thống truyền dẫn tốc độ cao. Chúng gây ra xuyên âm giữa các kênh, làm suy giảm mức công suất của từng kênh dẫn đến suy giảm hệ số SNR, ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống. Ngoài ra các ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến đều phụ thuộc vào mức công suất của từng kênh, số lượng kênh và khoảng cách giữa các kênh bước sóng cũng như khoảng cách truyền dẫn. Vì thế chúng ta cần phải xem xét, tìm hiểu để lựa chọn các tham số sao cho phù hợp nhằm giảm bớt những ảnh hưởng xấu cũng như khai thác những ưu điểm của từng hiệu ứng, để áp dụng vào trong các hệ thống WDM hiện đang rất phát triển và được ứng dụng nhiều trên thế giới.
CHƯƠNG 3
CÁC PHƯƠNG PHÁP BÙ TÁN SẮC VÀ ỨNG DỤNG BÙ TÁN SẮC TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN TRUYỀN DẪN TỐC ĐỘ CAO