b) Các ứng dụng của bộ lọc phản xạ Bragg
3.2.1Ph−ơng 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 t−ợng dịch tần tuyến tính trong xung.Mặt khác khi một xung tín hiệu có công suất P nằm trong ng−ỡng phi tuyến của sợi (đối với tr−ờng hợp đơn kênh P>18dB,đối với tr−ờng hợp đa kênh thì P nhỏ hơn và giảm khi số kênh khi số kênh truyền dẩn tăng), s−ờn lên của xung bị dịch về phía b−ớc sóng dàI có hiệu ứng SPM và hiện t−ợng 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 ng−ợc với chirp tuyến tính. Xung sẽ bị chirp một l−ợng bằng tổng hai chirp trên. Nh− vậy trong tr−ờng hợp này xung phải chịu một l−ợng chirp bằng chirp tuyến tính trừ đi chirp phi tuyến nên xung d−ờng nh− đã đ−ợc hiệu ứng SPM “bù chirp do tán sắc gây ra”.
Những lý luận trên đã đ−ợc 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 đ−ờng biểu diển độ rông xung theo thời gian truyền trong 3 tr−ờng hợp tán sắc khác nhau và ta có nhận xét:tr−ờng hợp sợi có tán sắc âm (đ−ờng nét đứt) thì đầu tiên xung co lại sau đó lại bị dãn rộng ra rất nhanh,nhanh hơn cả tr−ờng hợp tán sắc d−ơng.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) nh−ng ở khoảng cách 60 km thì độ rộng xung đạt 40 ps. Đối với tán sắc d−ơng (đ−ờng liền nét t−ơng 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 th−ờng.Vậy xung th truyền ở ng−ỡng hi tuyến ở một công suất nào đó có thể loại bỏ hoàn toàn tán sắc.
Hình 3.1: Sự dãn xung do ảnh h−ởng của hiệu ứng SPM b) Đánh giá khả năng ứng dụng của ph−ơng 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 d−ơng 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 th−ờng thì xung sẽ dãn tới độ rộng 75 ps.
Hình 3.2: Ph−ơng phân phối tán sắc
*Ưu điểm của ph−ơng 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.
*Nh−ợc điểm của ph−ơng 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 t−ợng nén xung không mong muốn do dễ bị “bù quá” - Ph−ơng pháp này yêu cầu độ rộng phổ lase phảI tốt.