Tán sắc ống dẫn sóng DW ảnh hởng tới tham số tán sắc D và phụ thuộc vào tham số V của sợi xác định bởi phơng trình (3.10). Hình (2.9) cho biết sự thay đổi của ddV(Vb) và 2(2 )
dV Vb
Hình 2.9:Sự biến đổi của b và những dẫn xuất của nó với tham số V.
Hình 2.10: Tán sắc toàn phần D và sự ảnh h-
ởng của DM và DW cho một sợi đơn mode.
bên trong toàn bộ bớc sóng hạn chế 0-1.6àm. Mặt khác DM âm cho những b- ớc sóng ở dới λZD và dơng ở trên nó.
Hình (2.10) cho thấy DM, DW và D=DM+DW của một sợi đơn mode. Hiệu ứng tán sắc ống dẫn sóng sẽ chuyển λZD khoảng 30-40 nm, nh vậy toàn bộ bớc sóng không tán sắc tới gần 1.3 m à . Nó cũng giảm bớt D từ giá trị DM trong phạm vi bớc sóng 1.3-1.6àm, đây là điều cần quan tâm trong hệ thống truyền thông quang học. Những giá trị đặc biệt của D trong phạm vi 15-
18 ps/(km-nm) ở gần 1.55 àm. Đây là vùng cần quan tâm đối với hệ thống
truyền thông quang học, vì sự mất mát là thấp nhất ở bớc sóng gần 1.55àm. DW phụ thuộc vào những tham số của sợi nh bán kính lỏi a và sự khác nhau chỉ số ∆, thực tế có thể thiết kế sợi sao cho λZD đạt đợc lân cận 1.55
m
à . Những sợi nh vậy đợc gọi là sợi chuyển tán sắc. Có thể thiết kế ống dẫn sóng sao cho toàn bộ D nhỏ
một cách tơng đối trong phạm vi bớc sóng từ 1.3-1.6
m
à . Những sợi nh vậy đợc gọi là sợi tán sắc phẳng. Hình (2.10) cho biết sự phụ thuộc của D vào bớc sóng cho sợi chuyển tán sắc và sợi tán sắc phẳng. 1.2.4 Sự tán sắc bậc cao Sự tán sắc này xuất hiện từ phơng trình (3.6) mà V ) (àm λ D (ps/km-nm)
giá trị của BL của một sợi đơn mode có thể tăng đến vô cùng bởi vận hành tại bớc sóng không tán sắc λZD ở đây D=0. Tuy nhiên hiệu ứng tán sắc ánh sáng không biến mất hoàn toàn tại λ=λZD. Những xung quang học vẫn còn mở rộng bỡi những hiệu ứng tán sắc ánh sáng bậc cao. Đặc tính này có thể đợc hiểu bỡi việc chú rằng D không thể bằng không ở những bớc sóng nằm trong phạm vi xung quanh giá trị λZD. Rõ ràng sự phụ thuộc của D vào bớc sóng sẽ làm mở rộng xung. Hiệu ứng phân tán ánh sáng bậc cao đợc xác định bởi hệ số góc tán sắc. λ
d dD
S = .Tham số S đợc gọi là một vi phân tham số tán sắc. Sử dụng phơng trình (3.5) chúng ta có thể viết: 2 3 3 2 2 4 ) 2 ( β λ π β λ πc c S = + (3.13) Với ω β ω β β d d d d 3 2 3 = = là tham số tán sắc bậc cao.
Giá trị S đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế hệ thống ghép kênh nhiều bớc sóng (WDM) hiện đại.
Từ phơng trình (3.6) đánh giá sự hoạt động của kênh tại λ=λZD là vô hạn. Tuy nhiên ở đây không phải là trờng hợp S hoặc β3 trở thành giới hạn. Chúng ta có thể đánh giá tốc độ truyền bít giới hạn cho một nguồn có bề rộng quang phổ ∆λ, theo tham số tán sắc D=S∆λ.
Kết quả tốc độ truyền bít thu đợc từ phơng trình (3.6). Với giá trị đó của D điều kiện trở thành:
1) ) (∆λ 2 <
S
BL (3.14)
Đối với một laser bán dẫn với ∆λ=2nm và một sợi chuyển tán sắc S=0.05ps/(km-nm2) ở λ=1.55àm, kết quả BL là 5(Tb/s)-km.