Hình 2.2: Hệ thống WDM – FSO cơ bản.
Thành phần cơ bản của hệ thống WDM – FSO trong hình 2.2 gồm có các khối chức năng như:
Bộ phát quang: Với một kênh đầu vào gồm có các dữ liệu vào, bộ điều biến MZI và nguồn quang phát.Trong đó,bộ điều biến MZI là bộ điều biến cường độ dựa trên nguyên lý giao thoa kế. Nó bao gồm hai bộ ghép 3dB được kết nối bởi hai ống dẫn sóng có chiều dài bằng nhau. Nguồn phát quang laser là tham số chỉ định, nhiễu pha laser được mô hình hóa bằng hàm mật độ.
Bộ thu quang: Gồm Photodiode, chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện và bộ lọc Besel thu tín hiệu có tần số thấp rồi qua bộ khôi phục tín hiệu 3R Regenerator và cuối cùng đưa vào bộ phân tích tỉ lệ lỗi bit BER.
Bộ tách/ ghép kênh quang: Bốn tín hiệu đầu vào được lọc bởi một bộ lọc quang và được kết hợp trong một tín hiệu. Bộ lọc quang có thể là bộ lọc quang hình chữ nhật, Gaussian hoặc Bessel. Thực hiện để tách/ghép tín hiệu ở các bước sóng khác nhau (số lượng kênh xử lý, băng thông, độ suy hao xen giữa các kênh…).
Bộ khuếch đại: Thiết kế Bộ khuếch đại sợi quang trực tiếp lợi ích của việc sử dụng bộ khuếch đai quang làm tăng độ nhạy của bộ thu, nâng cao mức công suất phát, nâng cấp đơn giản bên cạnh đó bộ khuếch đại quang EDFA còn thay thế các bộ lặp đắt tiền trong hệ thống bị giới hạn bởi suy hao cũng như độc lập về tốc độ và định dạng tín hiệu.
Đường truyền trong không gian tự do FSO: Thành phần FSO cho phép mô phỏng các liên kết quang trong không gian tự do. Thành phần này là một hệ thống con của thấu kính phát, không gian tự do và thấu kính thu. Xác định tham số khoảng cách lan truyền giữa thấu kính phát và thấu kính thu.
Tại phía phát tín hiệu điện đi qua bộ xử lý dữ liệu rồi được đưa tới nguồn quang. Phương thức điều chế được sử dụng phổ biến tại phía phát là điều chế cường độ (IM), trong đó dữ liệu nguồn sẽ được điều chế lên các bức xạ quang. Việc này được thực hiện thông qua việc thay đổi trực tiếp cường độ của nguồn quang tại phía phát hoặc thông qua bộ điều chế ngoài như bộ giao thoa kế Mach – Zehnder (MZI). Tại phía thu – đầu tiên, thấu kính thu thu thập và tập trung bức xạ quang đầu vào trên bộ tách sóng quang. Bộ lọc thông dải làm giảm lượng bức xạ nên các bộ tách sóng quang PIN hoặc APD chuyển đổi trường quang đến thành tín hiệu điện. Cuối cùng, mạch xử lý dữ liệu có chức năng khuếch đại, lọc và xử lý tín hiệu để đảm bảo tính chính xác cao của dữ liệu được khôi phục.