S chỉ tín hiệu phát, E chỉ tín hiệu thu a) Dãn xung b) ụt biên độ
3.3 Các kỹ thuật bù sau
Các kỹ thuật điện có thể được ứng dụng để bù GVD trong máy thu. Nguyên lý của phương pháp này là cho dù tín hiệu quang có bị suy biến bởi GVD thì những ảnh hưởng của tán sắc vẫn có thể được cân bằng nếu sợi đóng vài trò là một hệ tuyến tính. Như vậy là khá đơn giản trong việc bù tán sắc nếu máy thu Heterođin được sử dụng để tách tín hiệu. Máy thu Heterođin trước hết sẽ biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu vi sóng ở một tần số trung gian ωIF trong khi vẫn bảo toàn biên độ và thông số của pha. Một bộ lọc lấy dải vi sóng có phản ứng xung được tính theo hàm truyền:
H(ω) = exp[−i(ω −ωIF)2β2L/2] (3.18)
Trong đó, L là chiều dài sợi, sẽ có tác dụng phục hồi lại nguyên dạng tín hiệu thu. Kết luận này dựa trên phần lý thuyết của hệ tuyến tính có áp dụng phương trình 3.5 với z = L. Kỹ thuật này mang tính thực tiễn cao nhất đối với bù tán sắc xét trong các hệ thống sóng ánh sáng coherent. Trong thí nghiệm truyền dẫn năm 1992, một đường vi băng dài 31,5 cm đã được sử dụng để cân bằng tán sắc. Công dụng của nó đã có hiệu quả trong việc truyền tín hiệu 8 Gb/s đi 188 km và có độ tán sắc là 18,5 ps/ (km.nm). Còn trong thí nghiệm năm 1993, kỹ thuật này được phát triển để tách sự đồng tần bằng cách ứng dụng truyền dẫn đơn băng biên, khi đó tín hiệu 6 Gb/s có thể được phục hồi tại máy thu sau khi đã trải qua quãng đường 270 km trên sợi tiêu chuẩn. Các đường vi băng được thiết kế để bù GVD cho quãng đường dài 4900 km khi hệ thống sóng ánh sáng hoạt động ở tốc độ bit 2,5 Gb/s.
Hình 3.6 Tán sắc giới hạn khoảng cách truyền dẫn như là một hàm của công suất phát đối với các xung Gaussian(m=1) và siêu Gaussian ( m=3 ) ở tốc độ bit là 4 và 8 Gb/s. Các
đường ngang tương ứng với trường hợp tuyến tính.
Việc sử dụng máy thu coherent thường không mang tính thực tế bằng việc sử dụng một bộ cân bằng tán sắc điện cho một máy thu tách sóng trực tiếp. Trong trường hợp này, mạch điện tử tuyến tính không có khả năng bù GVD. Vấn đề nằm ở chỗ các thông số pha sẽ bị mất trong quá trình tách trực tiếp bởi thiết bị tách sóng quang sẽ chỉ có phản ứng với cường độ quang. Do đó, không có kỹ thuật cân bằng tuyến tính nào có thể phục hồi tín hiệu đã vượt ra ngoài vị trí khe bit của nó. Tuy nhiên, một số kỹ thuật cân bằng phi tuyến được phát triển cho phép phục hồi các tín hiệu đã bị suy yếu. Một mặt, ngưỡng quyết định, thường được cố định tại tâm biểu đồ dạng mắt, sẽ khác nhau tùy theo các bit trước đó. Mặt khác việc quyết định về một bit cho trước sẽ được thực hiện sau khi đã kiểm nghiệm dạng sóng tương tự trên các bit bao quanh bit nghiên cứu. Khó khăn lớn nhất khi thực hiện các kỹ thuật này là việc chúng đòi hỏi phải có các mạch logic điện tử hoạt động ở tốc độ bit và độ phức tạp của chúng tăng theo cấp số mũ. Theo đó, sự cân bằng điện sẽ chỉ được áp dụng với các tốc độ bit thấp và khoảng cách truyền dẫn trong phạm vi chiều dài tán sắc.
Một kỹ thuật cân bằng quang điện tử dựa trên cơ chế lọc ngang cũng được đưa ra. Một bộ tách công suất tại máy thu sẽ có nhiệm vụ tách tín hiệu quang nhận được
thành các nhánh. Các đường trễ sợi quang sẽ tạo ra những biến trễ khác nhau trong các nhánh khác nhau. Tín hiệu quang trong mỗi nhánh sẽ được chuyển đổi thành dòng quang điện bằng cách sử dụng bộ tách sóng quang có độ nhạy biến thiên và dòng quang điện tổng sẽ được sử dụng trong mạch quyết định. Kỹ thuật này có thể làm tăng khoảng cách truyền dẫn gần khoảng hệ số 3 cho hệ thống sóng ánh sáng hoạt động ở tốc độ 5Gb/s.