2.3.1. Hệ số nhiễu
Hệ số nhiễu NF (Noise Figure), hay là hình ảnh nhiễu của bộ khuếch đại quang là một giá trị minh hoạ đặc trng có ý nghĩa xác định lợng suy giảm tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR sau khi qua bộ khuếch đại. Hệ số nhiễu lớn sẽ bất lợi cho đặc tính của hệ thống, nó tạo ra tỉ số tín hiệu trên nhiễu thu đợc kém, tăng jitter trong các hệ thống soliton và tăng tích luỹ ASE dọc theo tuyến truyền dẫn có nhiều bộ khuếch đại quang sợi mắc chuỗi nối tiếp. Các hiệu ứng của bức xạ tự phát đợc khuếch đại ASE là các thành phần chính đóng góp vào hệ số nhiễu. Trong các hệ thống thông tin quang analog, nhiễu pha do biến đổi nhiễu cờng độ từ các phản xạ quang bên trong cũng là yếu tố chính tham gia vào hệ số nhiễu.
Hệ số nhiễu là sự suy giảm tỉ số tín hiệu trên nhiễu khi truyền tín hiệu qua bộ khuếch đại quang sợi OFA, đợc tính bằng đề-xi-ben (dB). Nghĩa là, sự suy giảm SNR sau khi qua bộ OFA đợc xác định dới dạng hệ số nhiễu NF. Hệ số nhiễu đợc viết nh sau [1, 7]:
. (2.12) SNR SNR NF out in =
Hệ số nhiễu đợc tính bằng dB theo công thức: NF(dB)=10log10(NF). Các SNR đợc xem xét tại đầu ra của bộ tách sóng lí tởng mà nó có khả năng biến
đổi từng photon của ánh sáng tới thành dòng điện (hiệu suất lợng tử η=1).
Tỉ số tín hiệu trên nhiễu đầu vào SNRin đợc xác định là SNR từ một
nguồn nhiễu lợng tử. Nếu mà nguồn phát quang có nhiễu cờng độ lớn đợc sử dụng để xác định hệ số nhiễu, thì nhiễu nguồn đợc khuếch đại phải là trội trong thành phần nhiễu của chính bộ khuếch đại và dẫn tới một hệ số lỗi 0dB,
có nghĩa là không có sự suy giảm về SNR do bộ khuếch đại quang gây ra.
Tỉ số tín hiệu trên nhiễu đầu vào đợc xác định thông qua việc sử dụng một nguồn phát lí tởng và bộ thu lí tởng (hình 2.4). Nguồn phát lí tởng là nguồn có giới hạn nhiễu lợng tử và thiết lập đợc công suất, bớc sóng, độ rộng phổ thích hợp. Bộ thu lí tởng là bộ thu có đáp ứng tần số có hiệu chỉnh và bản thân nó không có nhiễu quá mức.