- Bộ ghép nội (Internal Tap Coupler)
3.1.5 Card nhóm khuếch đại quang Raman phân bố CPG DRA (Distributed Raman Amplifier Circuit Pack Groups – DRA CPG)
Amplifier Circuit Pack Groups – DRA CPG)
Card khuếch đại Raman chỉ mới xuất hiện từ phiên bản 7 trở đi, chỉ được dùng khi ta sử dụng cấu hình đơn chiều với card UniOSC 1510/1615nm. Card này dựa vào nguyên lý khuếch đại Raman sử dụng hiệu ứng phi tuyến Raman. Ưu điểm: làm giảm tỉ số nhiễu trên tín hiệu và làm tăng khoảng cách giữa các thiết bị khuếch đại.
Hiệu ứng Raman xảy ra khi có sự tương tác giữa ánh sáng và các phân tử chuyển động của sợi quang. Các phân tử của sợi quang hấp thụ năng lượng từ bước sóng bơm Raman và phát lại chúng ở tần số 13.2THz với mức năng lượng tương đương mức năng lượng của sóng bơm trừ đi mức năng lượng dao động của phần tử.
Không giống như nguyên lý khuếch đại EDFA, khuếch đại Raman không cần một sợi quang riêng và đặc biệt nguyên lý này khuếch đại tín hiệu dọc theo toàn bộ chiều dài sợi quang và được quyết định bởi hệ số suy hao bơm trong sợi quang và các đặc tính quang khác.
Nguyên lý khuếch đại Raman không hiệu quả bằng nguyên lý khuếch đại EDFA, vì khuếch đại Raman cần một công suất bơm lớn hơn để đạt cùng một giá trị độ lợi. Do hạn chế về công suất phát của laser bơm trong bộ khuếch đại Raman nên người ta thường sử dụng ghép giữa EDFA và Raman.
Dải bước sóng khuếch đại Raman phụ thuộc vào tần số dao động của các phần tử trong lõi sợi quang và bước sóng bơm. Đặc biệt, dãy bước sóng phụ thuộc nhiều vào cường độ bước sóng bơm (do đây là hiệu ứng phi tuyến).
Bước sóng cần thiết của laser bơm vào sợi quang là ~100nm (ngắn hơn ~50nm đối với phổ bước sóng cần khuếch đại). Đối với Băng-C (1530 – 1565nm), bước sóng bơm: 1450nm. Để tăng độ lợi và làm cho độ lợi bằng phẳng hơn, người ta sử dụng nhiều bước sóng bơm khác nhau. Card DRA không thể thiếu trong các hệ thống đường dài do đặc tính làm tăng độ dài truyền dẫn của khuếch đại Raman. Vai trò của nó ngày càng quan trọng trong hệ thống quang trong tương lai.
Thiết bị khuếch đại 1600G version 7 có hai card khuếch đại Raman DRA-A và DRA-B. Cả hai card phải được lắp để có khuếch đại Raman phân bố. Khuếch đại Raman chỉ được dùng trong khuếch đại đơn hướng. Khuếch đại Raman phân bố được thiết lập trên cơ sở của hiện tượng phân tán Raman, một hiệu ứng phi tuyến trong truyền dẫn sợi quang giúp truyền tải năng lượng từ các bước sóng bơm, đi trên quãng đường ngắn hơn, vào các bước sóng, đi trên quãng đường dài hơn. Card DRA cung cấp công suất bơm bước sóng ngắn hơn cho khuếch đại Raman phân bố. Khuếch đại Raman phân bố cải thiện toàn bộ tỉ số tín hiệu quang trên nhiễu (OSNR).
Một DRA CPG bao gồm một module DRA-A và một module DRA-B. Ta phải sử dụng cảhai module này để có được khuếch đại Raman trên tuyến quang. Có thể có 8 DRA CPG.
Chú ý rằng card DRA không được hỗ trợ trong cấu hình song hướng hoặc cấu hình rút gọn.
Các cards DRA được sử dụng trong cấu hình ghép lai EDFA-DRA, bằng các card khuếch đại kép và Booster. Ta phải sử dụng cả hai bộ DRA-A và DRA-B để có khuếch đại Raman trong tuyến quang.
Card DRA được dùng để bước sóng bơm Raman truyền ngược với bước sóng EDFA có mang lưu lượng. Cấu hình truyền ngược này cho phép chuyển lưu luợng từ bước sóng bơm của các cards DRA, đi trên quãng đường ngắn hơn, vào các bước sóng Băng-C và Băng-L của các card khuếch đại kép và Booster, đi trên quãng đường dài hơn.
Chức năng và tên các cổng của DRA (Bảng 3.5):
Bước sóng bơm Raman từ card DRA-B được phát ra ngõ OUT của card DRA-B, đi đến cổng UPG của card DRA-A. Sau đó, bước sóng bơm này được bộ ghép WDM (Coupler) chia làm hai phần:
• Một phần được đưa đếnMON-L và MON-C.
• Mộtphần được đưa đến bộ ghép WDM thứ hai để ghép với bước sóng bơm Raman từ card DRA-A.
Bước sóng tổng này được bơm vào sợi quang thông qua ngõ OUT của card DRA-A. Phần bước sóng được đưa vào MON-C và MON-L được sử dụng để giám sát điều khiển công suất phát. Tín hiệu quang sau khi được khuếch đại sẽ được đưa đến card Dual Amplifier thông qua ngõ DROP của card DRA-A.
Bảng 3.5 Tên gọi các cổng trên card DRA
Nhãn cổng Chứcnăng
DRA-A
OUT Phát bước sóng DRA vào sợi quang để khuếch đại tín hiệu quang nhận được
DROP Gửi tín hiệu quang được khuếch đại DRA đến ngõ vào của card Dual Amplifier
UPG (DRA-B) Ghép các bước sóng DRA-A và DRA-B
MON-C Cung cấp mẫu của công suất tín hiệu C-Band tại cổng DROP (công suất ngõ vào C-Band đến card Dual Amplifier), để điều khiển công suất
DROP (công suất ngõ vào L-Band đến card Dual Amplifier), để điều khiển công suất
DRA-B OUT (DRA-A) Gởi bước sóng DRA-B đến cổng UPG của card DRA-A
Kết nối bên trong và cách gọi tên các cổng của CP DRA
Hình 3.7 Tên các cổng trên card DRA
Bảng 3.6 Đặc tính kỹ thuật của card DRA
Đặc tínhkỹ thuật Card DRA-A Card DRA-B
Dãy bước sóng bơm 1420 – 1500nm Chỉ tiêu độ lợi 0. 0 – 20.0 dB Kích thước Một slot Loại connector SC, FC Công suất tiêu thụ
tối đa
120W 108W
MON-C, MON-L Khoảng 17 dB thấp hơn công suất ngõ vào của Dual Amplifier
Ký hiệu:
- Bộ ghép WDM (WDM Coupler) - Đầu nối trên card (Faceplate connector) - Đầu nối trên card (Faceplate connector) - Bộ khuếch đại Raman phân bố
- Bộ ghép nội (Internal Tap Coupler)
O UT UT UPG (DRA- B) MON_ L MON-C (DRA- A) DR OP OUT (DRA- A) DRA-B DRA-A Đến CP khuếch đại kép