Hiệu ứng Raman là do quỏ trỡnh tỏn xạ mà trong đú photon của ỏnh sỏng tới chuyển một phần năng lượng của mỡnh cho dao động cơ học của cỏc phần tử cấu thành mụi trường truyền dẫn và phần năng lượng cũn lại ddược phỏt xạ
thành ỏnh sỏng cú bước súng lớn hơn bước súng của ỏnh sỏng tớn hiệu tới (ỏnh sỏng với bước súng mới này được gọi là ỏnh sỏng Stocke). Khi ỏnh sỏng tớn hiệu truyền trong sợi quang (ỏnh sỏng này cú cường độ lớn), quỏ trỡnh này trở thành quỏ trỡnh kớch thớch mà trong đú ỏnh sỏng tớn hiệu đúng vai trũ súng bơm (gọi là bơm Raman) làm cho một phần năng lượng của tớn hiệu được chuyển tới bước súng Stocke.
Nếu gọi Ps(L) là cụng suất của bước súng Stocke trong sợi quang thỡ: Ps(L) = P0exp(grP0L/(K.Seff)) (2.10) Trong đú:
P0 là cụng suất của ỏnh sỏng tớn hiệu đưa vào gr là hệ số tỏn xạ Raman
Seff là diện tớch hiệu dụng vựng lừi
K đặc trưng cho mối quan hệ về phõn cực giữa tớn hiệu, bước súng Stocke và phõn cực của sợi, thụng thường K ≈ 2.
L là chiều dài tuyến.
Cụng thức trờn dựng để tớnh toỏn mức cụng suất P0 mà tại đú hiệu ứng SRS ảnh hưởng lớn tới hệ thống, được gọi là ngưỡng Raman P0th (P0th là cụng suất tớn hiệu đầu vào mà ứng với nú cụng suất của bước súng Stocke và cụng suất của bước súng tớn hiệu tại đầu ra là bằng nhau).
P0th ≈ r eff Lg S 32 (2.11)
Qua tớnh toỏn cho thấy, đối với hệ thống đơn kờnh để hiệu ứng SRS cú thể ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống thỡ mức cụng suất phải lớn hơn 1W (nếu như hệ thống khụng sử dụng khuếch đại quang trờn đường truyền). Tuy nhiờn trong hệ thống WDM thỡ mức cụng suất này sẽ thấp hơn nhiều vỡ cú hiện tượng khuếch đại đối với cỏc bước súng lớn, trong khi đú cụng suất của cỏc kờnh cú bước súng ngắn hơn lại bị giảm đi (do đó chuyển một phần năng lượng cho cỏc bước súng lớn) làm suy giảm hệ số SNR, ảnh hưởng đến chất
lượng hệ thống. Để đảm bảo suy giảm khụng nhỏ hơn 0,5 dB thỡ mức cụng suất của từng kờnh phải thoả món:
N(N )L f x P eff∆ − < 1 10 28 , 10 2 (2.12) Với: N là tổng số kờnh quang ∆ƒ là khoảng cỏch giữa cỏc kờnh.
Như vậy trong hệ thống WDM hiệu ứng này làm hạn chế số kờnh, khoảng cỏch giữa cỏc kờnh, cụng suất của từng kờnh và tổng chiều dài của hệ thống. Hơn nữa, nếu như bước súng mới tạo ra trựng với kờnh tớn hiệu thỡ hiệu ứng này cũn gõy xuyờn nhiễu giữa cỏc kờnh.