Các chủng loại sợi quang

Một phần của tài liệu NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI IPWDM VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG ĐƯỜNG TRỤC VNPT (Trang 36 - 39)

Hiện nay, có nhiều loại chuẩn sợi quang : G.652, G.653, G.654, G.655. Mỗi loại sợi này có các yêu nhược điểm khác nhau. Trên cơ sở phân tích từng ưu nhược của chúng, kết hợp với đặc điểm của công nghệ WDM, nhằm xác định sử dụng sợi quang nào thích hợp nhất cho hệ thống WDM là một vấn đề rất quan trọng bởi vì nó phải truyền một lúc nhiều sóng mang trên cùng một sợi quang. Do vậy, ngoài việc đáp ứng các yêu cầu như đối với sợi quang một bước sóng, nó còn phải đáp ứng nhiều yêu cầu phức tạp khác như : giảm xuyên nhiễu giữa các kênh; duy trì được sự phân bố đồng đều hệ số khúc xạ, suy hao, tán sắc cho các sóng mang…Ngoài ra, một vấn đề cũng được đặt ra là khả năng sử dụng các sợi một bước sóng đã tồn tại trên mạng cho hệ thống WDM như thế nào, các giải pháp kỹ thuật để sử dụng chúng cho hệ thống WDM.

+ Sợi quang G.652

Đây là loại sợi quang đơn mode được sử dụng phổ biến trên mạng lưới viễn thông của nhiều nước hiện nay. Loại sợi này có thể làm việc ở hai cửa sổ truyền dẫn

1310 nm và 1550 nm. Khi làm việc ở cửa sổ 1310 nm, G.652 có tán sắc nhỏ (xấp xỉ 0 ps/nm.km) và suy hao tương đối lớn. Ngược lại, khi làm việc ở cửa sổ 1550 nm, G.652 có suy hao truyền dẫn nhỏ nhất và hệ số tán sắc tương đối lớn.

+ Sợi quang G.653

Để xây dựng các tuyến thông tin quang tốc độ cao, cự ly dài thì cần phải sử dụng loại sợi có cả suy hao và tán sắc tối ưu tại một bước sóng. Hiện nay, bằng cách thay đổi mặt cắt chiết suất có thể chế tạo được sợi tán sắc dịch chuyển, loại sợi này gọi là sợi DSF hay sợi G.653.

Hệ số suy hao của sợi DSF thường nhỏ hơn 0.5 dB/km ở cửa sổ 1310 nm và nhỏ hơn 0.3 dB/km ở cửa sổ 1550 nm. Hệ số tán sắc ở vùng bước sóng 1310 nm khoảng 20 ps/nm.km, còn ở vùng bước sóng 1550 nm thì nhỏ hơn 3.5 ps/nm.km. Bước sóng cắt thường nhỏ hơn 1270 nm.

Xét về mặt kỹ thuật, sợi G.653 cho phép xây dựng các hệ thống thông tin quang với suy hao chỉ bằng khoảng một nửa suy hao của hệ thống bình thường khi làm việc ở bước sóng 1310 nm. Còn đối với các tuyến hoạt động ở bước sóng 1550 nm thì do sợi G.653 có tán sắc rất nhỏ, nên nếu chỉ xét về tán sắc thì gần như không có sự giới hạn về tốc độ truyền tín hiệu trong các hệ thống này. Do tính chất ưu việt của sợi quang G.653 (DSF) ở bước sóng 1550 nm mà nó trở thành sợi quang được chú ý nhất. Nhưng nghiên cứu kỹ người ta đã phát hiện ra rằng khi dùng G.653 trong hệ thống WDM thì ở khu vực bước sóng có tán sắc bằng 0 sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hiệu ứng phi tuyến. Đây là nhược điểm chính của DSF.

+ Sợi quang G.654

G.654 là sợi quang đơn mode tới hạn thay đổi vị trí bước sóng cắt. Loại sợi này có đặc điểm : suy hao ở bước sóng 1550 nm giảm nhưng tán sắc vẫn tương đối cao, điểm tán sắc bằng 0 vẫn ở bước sóng 1310 nm. G.654 chủ yếu được sử dụng cho các tuyến cáp quang biển.

+ Sợi quang G.655

Sợi quang dịch chuyển tán sắc khác 0 (NZ-DSF), còn gọi là sợi quang đơn mode G.655. Đối với loại sợi này, điểm tán sắc bằng 0 của nó không nằm ở 1550 nm mà dịch tới 1570 nm hoặc gần 1510 - 1520 nm. Giá trị tán sắc trong phạm vi

1548 – 1565 nm là ở 1 ÷ 4 ps/nm.km đủ để đảm bảo tán sắc khác 0, trong khi vẫn duy trì tán sắc tương đối nhỏ.

NZ-DSF có ưu điểm của cả hai loại sợi quang G.652 và G.653, đồng thời khắc phục được nhược điểm cố hữu của sợi G.652 (bị hạn chế bởi tán sắc) và sợi G.653 (bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng phi tuyến “trộn 4 bước sóng” nên khó thực hiện trong hệ thống WDM). Lý thuyết đã chứng minh rằng tốc độ truyền dẫn của sợi quang NZ-DSF có thể đạt ít nhất là 80 Gbps. Vì vậy, sợi NZ-DSF là sự lựa chọn lý tưởng để thiết kế tuyến truyền dẫn tốc độ cao, cự ly dài.

+ Sợi quang có tiết diện hiệu dụng lớn

Loại sợi này thích hợp cho ứng dụng trong hệ thống WDM có dung lượng và cự ly truyền dẫn lớn. Tiết diện hiệu dụng là 72 μm2, điểm tán sắc bằng 0 là 1510 nm, chịu được công suất tương đối lớn.

Một vấn đề lớn đặt ra khi sử dụng các sợi quang hiện nay trong hệ thống WDM là tán sắc. Để khắc phục được ảnh hưởng của tán sắc người ta sử dụng sợi quang bù tán sắc. Tức trong đường dây truyền dẫn sợi quang đã lắp đặt, cứ mỗi khoảng cách nhất định lại lắp vào sợi quang đã điều chỉnh tốt để bù tán sắc, làm cho toàn bộ chiều dài đường truyền dẫn có tổng tán sắc giảm xuống xấp xỉ bằng không.

Việc tận dụng các sợi quang hiện có chỉ là biện pháp tạm thời cho hệ thống WDM, bởi vì nó làm cho hệ thống trở nên phức tạp cũng như giảm khả năng truyền dẫn. Hướng phát triển trong tương lai là sử dụng các loại sợi quang mới dành riêng cho hệ thống WDM.

+ Các yêu cầu của sợi quang mới

- Dải tần truyền dẫn lớn.

- Sợi có diện tích hiệu dụng lớn hơn cho phép công suất quang cao hơn trong sợi mà không bị ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến.

- Giảm hiệu ứng trộn 4 sóng.

- Giảm ảnh hưởng PMD cho các tuyến truyền dẫn tốc độ cực cao. - Có suy hao và tán sắc thấp ở bước sóng 1550 nm.

- Có tán sắc bằng phẳng trong vùng bước sóng truyền dẫn. - Ví dụ một số loại sợi quang mới : sợi SMF-28e, sợi LEAF.

Một phần của tài liệu NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI IPWDM VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG ĐƯỜNG TRỤC VNPT (Trang 36 - 39)