Tương tự như phương pháp Fourier tách bước sử dụng trong kỹ thuật truyền ngược trong miền số đề cập ở phần trước, hiệu năng bù méo phụ thuộc vào cỡ bước khoảng cách sử dụng. Đối với phương pháp OBP, các nghiên cứu thường sử dụng cỡ bước được tính để bù méo cho cả một chặng. Do đó thường có hai kiểu cấu hình hệ thống OBP hay được xem xét:
- Trường hợp cỡ bước đầy đủ sử dụng Δz = La, nó là khoảng cách giữa các bộ khuếch đại liên tiếp nhau.
- Trường hợp cỡ bước một nửa sử dụng Δz = La/2, tức cỡ bước truyền lan trong mô hình truyền ngược tương đương với một nửa khoảng cách giữa các bộ khuếch đại.
Trường hợp cấu hình đầu tiên còn được gọi là cỡ bước kích thước đầy đủ OBP, HDF, HNLF và TX được sử dụng để xác định độ dịch pha phi tuyến do HDF, HNLF và sợi truyền dẫn tương ứng trong một chặng cụ thể của OBP và chặng truyền truyền dẫn của nó. Các độ dài của các sợi này là LHDF, LHNLF vàLTX. Do đó các pha thay đổi như sau:
TX= DF + HNLF (2.34) iiPiLi,eff (2.35) , 1 exp i i i eff i L L (2.36)
Ở đây i= HDF, HNLF hoặc TX. Pi là công suất đưa vào sợi i và I là hệ số suy hao tương ứng của sợi đó. Tất cả các thông số cần thiết cho khối OBP được tính toán bởi các phương trình (2.34), (2.35), (2.36) và các tham số của các sợi truyền dẫn được biết trước.
Trường hợp thứ hai được gọi là OBP cỡ bước một nửa. Hình 2.5c cho thấy cấu trúc của một OBP điển hình với kích thước nửa bước. Sự khác biệt duy nhất giữa một OBP cỡ bước đầy đủ và một OBP cỡ bước một nửa đó là mô hình bù cho một chặng. Mô hình bù mỗi chặng sẽ gồm có là phần tử HDF và HNLF đầu tiên bù ảnh hưởng tán sắc và hiệu ứng phi tuyến của nửa thứ 2 chặng cuối cùng trong tuyến
truyền. Trong khi phần tử HDF và HNLF thứ hai bù tán sắc và các hiệu ứng phi tuyến của nửa đầu chặng cuối cùng trong tuyến truyền dẫn. Một bộ khếch đại được đặt sau cả hai phần tử HDF và HNLF để bù suy hao. Thông số có thể được tính toán bởi các phương pháp đã được đề cập trước. Tuy nhiên mức độ phức tạp tính toán cho OBP kích thước một nửa bước là cao hơn so với kích thước bước đầy đủ một chút và kết quả mô phỏng cũng tốt hơn bởi vì mặt lý thuyết, sử dụng bước kích thước Δz nhỏ hơn có hiệu suất tốt hơn.
Các thông số của HDFs và HNLFs được thiết kế cẩn thận để bù hoàn toàn tán sắc và hiệu ứng phi tuyến trong các tuyến truyền dẫn. Các phân tích thường giả sử rằng một bộ OPC hoàn hảo được sử dụng, có nghĩa là không có suy hao OSNR sau giai đoạn liên hợp pha và hệ số nhiễu của bộ khuếch đại EDFA là nhỏ trên tuyến truyền dẫn. Các tính chất phi tuyến của HDF được bỏ qua, tất cả các ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến được bù bằng các HNLFs. Vì thế ảnh hưởng của tán sắc và phi tuyến tích lũy dọc theo đường truyền sẽ được bù riêng biệt bởi HDFs và HNLFs.
Thông thường, sợi SMF được sử dụng như một sợi truyền dẫn tiêu chuẩn. Tuy nhiên, một phần tử HDF với tán sắc bất thường không được phổ biến tại nhiều nơi. Do đó, một sợi tán sắc âm dùng cho các DCFs thông thường với độ tán sắc âm lớn có thể sử dụng như HDFs. Bảng 2.1 cho thấy ví dụ tất cả các thông số được sử dụng trong bộ thu với OBP kích thước bước đầy đủ cho tuyến truyền dẫn, HDFs và HNLFs. La là chiều dài giữa các bộ khuếch đại liên tiếp hay nói cách khác là độ dài của mỗi chặng khuếch đại quang. Có n phần tử HDF và n phần tử HNLF cho mỗi khối OBP bước kích thước đầy đủ, trong đó n là số chặng truyền dẫn trên tuyến.
Bảng 2.1 Thông số cho máy thu – OBP kích thƣớc bƣớc đầy đủ Đường truyền dẫn HDF HNLF Chiều dài (Km) 80 1.5 4.9 ps2/Km) 5 140 0 (W-1.Km-1) 2.2 4.4 2000 dB/Km) 0.2 0.4 0.3
Sau khi các tín hiệu được đi qua OPC, các tín hiệu liên hợp pha đầu tiên được khuếch đại bởi bộ khuếch đại trước khi đi vào khối OBP. Bộ tiền khuếch đại có hệ số khuếch đại G=0.7dB và bộ khuếch đại đặt sau các sợi phi tuyến có hệ số khuếch đại G=2.07dB.
Bảng 2.2 cho ví dụ tất cả thông số các sợi của bộ OBP kích thước nửa bước. Bộ tiền khuếch đại có hệ số khuếch đại G = 13.79dB và bộ khuếch đại sau trong bộ OBP có hệ số khuếch đại G = 5.7dB
Bảng 2.2 Thông số máy thu – OBP kích thƣớc nửa bƣớc
Đường truyền HDF1 HNLF1 HDF2 HNLF2 Chiều dài(Km) 80 1 2.5 1.5 3 ps2/Km) 5 29.6 0 50.1 0 (W-1.Km-1) 2.2 0 2000 4.4 2000 dB/Km) 0.2 0.4 0.3 0.4 0.3 2.4 Kết luận chƣơng
Chương 2 của luận văn trình bày tổng quát về kỹ thuật truyền ngược để bù méo trong các hệ thống thông tin quang đường dài. Một số kỹ thuật truyền ngược cũng đã được giới thiệu trong chương này. Một trong số đó là giải pháp sử dụng kỹ thuật truyền ngược trong miền quang OBP. OBP sử dụng môi trường phi tuyến với các sợi phi tuyến cao có thể được sử dụng (HNLF) làm tăng hiệu quả sử dụng băng
thông. Bước sóng tán sắc bằng không của HNLF tương tự như DSF khoảng 1550nm. Tuy nhiên hệ số phi tuyến của nó ( 15 W-1 km-1) lớn hơn nhiều so với hệ số phi tuyến của DSF ( 15 W-1 km-1). Kết quả là sợi HNLF ngắn khoảng 750m có thể có được hiệu suất chuyển đổi tương tự như một DSF dài hơn 10km.
CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT KỸ THUẬT TRUYỀN NGƢỢC TRONG MIỀN QUANG
Chương ba dựa trên phần mềm Optisystem xây dựng hai sơ đồ mô phỏng hệ thống thông tin quang tốc độ cao 40 Gbps sử dụng kỹ thuật truyền ngược trong miền quang với các cấu hình hệ thống khác nhau. Qua đó, khảo sát hiệu năng của truyền ngược trong miền quang bù tán sắc và hiệu ứng phi tuyến trong hệ thống quang tốc độ cao.