b) Các ứng dụng của bộ lọc phản xạ Bragg
3.2.1 Phơng pháp bù tán sắc bằng điều chế tự dịch pha(SPM)
a)Nguyên lý của kỹ thuật bù tán sắc bằng điều chế tự dịch pha
Tán sắc sẽ gây ra hiện tợng dịch tần tuyến tính trong xung.Mặt khác khi một xung tín hiệu có công suất P nằm trong ngỡng phi tuyến của sợi (đối với tr- ờng hợp đơn kênh P>18dB,đối với trờng hợp đa kênh thì P nhỏ hơn và giảm khi số kênh khi số kênh truyền dẩn tăng), sờn lên của xung bị dịch về phía bớc sóng dàI có hiệu ứng SPM và hiện tợng này gọi là chirp phi tuyến. Đối với các sợi quang theo tiêu chuẩn G.652, G.653 sử dụng trên tuyến thì chirp phi tuyến này ngợc với chirp tuyến tính. Xung sẽ bị chirp một lợng bằng tổng hai chirp trên. Nh vậy trong trờng hợp này xung phải chịu một lợng chirp bằng chirp tuyến tính trừ đi chirp phi tuyến nên xung dờng nh đã đợc hiệu ứng SPM “bù chirp do tán sắc gây ra”.
Những lý luận trên đã đợc thử nghiệm lại bằng thực nghiệm truyền xung dạng Gauss độ rộng xung là 20ps, công suất đỉnh là 50mw. Kết quả thí nghiệm đ- ợc trình bày ở hình 3.1.Hình này gồm 3 đờng biểu diển độ rông xung theo thời gian truyền trong 3 trờng hợp tán sắc khác nhau và ta có nhận xét:trờng hợp sợi có tán sắc âm (đờng nét đứt) thì đầu tiên xung co lại sau đó lại bị dãn rộng ra rất nhanh,nhanh hơn cả trờng hợp tán sắc dơng.Với sợi có hệ số tán sắc D=-1ps/nm.km thì tại khoảng cách cỡ 10km độ rộng xung đạt cực tiểu (cỡ 15 ps) nhng ở khoảng cách 60 km thì độ rộng xung đạt 40 ps. Đối với tán sắc dơng (đ- ờng liền nét tơng ứng loại sợi G.652 và sợi G.653)thì đàu tiên xung lại và đạt cực tiểu sau một khoảng truyền dẫn dàI cỡ 60 km.Nếu tiếp tục truyền thi xung sẽ bị dãn rộng ra do các hiệu ứng tán sắc thông thờng.Vậy xung th truyền ở ngỡng hi tuyến ở một công suất nào đó có thể loại bỏ hoàn toàn tán sắc.
Khoảng cỏch Đ ộ r ộ n g x u n g (km) (ps) 20 40 60 20 40 60 80 100 120 D =1 ps/nm.km D = -1 ps/nm.km D = 0 57
Hình 3.1: Sự dãn xung do ảnh hởng của hiệu ứng SPM
b) Đánh giá khả năng ứng dụng của phơng pháp SPM.
Trong thực tế để ứng dụng hiệu ứng SPM vào việc bù tán sắc cho xung truyền dẫn phảI sử dụng kỹ thuật phân phối tán sắc tức là kết hợp cả sợi tán sắc dơng và sợi tán sắc âm trên tuyến. Hình 3.2 là một ví dụ phân phối tán sắc để có thể truyền dẫn trên khoảng dài.ở đây khoảng cách giữa các bộ khuyếch đại là 90 km,bao gồm 60 km sợi tán sắc âm (D=-1,75 ps/nm.km) và 30 km sợi tán sắc d- ơng (D=2 ps/nm.km ) tốc độ truyền dẫn thông thờng thì xung sẽ dãn tới độ rộng 75 ps. 90 (km) 60 (km) 0 (km) +2,0 -1,75
Hình 3.2: Phơng phân phối tán sắc
*Ưu điểm của phơng pháp bù tán sắc điều chế tự dịch pha(SPM):
- Tăng đáng kể khoảng cách trạm lặp nên giảm số trạm lặp trên tuyến. Yếu tố này cũng góp phần làm giảm giá thành thiết bị trên tuyến.
- Cho phép tận dụng số sợi G.652 có sẵn trên tuyến
*Nhợc điểm của phơng pháp bù tán sắc điều chế tự dịch pha (SPM)
- Dạng xung yêu cầu là RZ trong khi hiện nay dạng xung đang sử dụng là NRZ. Nh vậy muốn sử dụng kỹ thuật bù tán sắc này thì phảI thay dạng xung đang truyền trên tuyến.
- Có thể xảy ra hiện tợng nén xung không mong muốn do dễ bị “bù quá” - Phơng pháp này yêu cầu độ rộng phổ lase phảI tốt.