Trong ch-ơng này chúng ta đã cùng tìm hiểu về hai công nghệ là công nghệ ghép b-ớc sóng quang mật độ cao DWDM và công nghệ khuếch đại quang pha tạp Erbium EDFA. Chúng ta đã tìm hiểu những vấn đề cơ bản sau:
Về công nghệ ghép kênh theo b-ớc sóng WDM: công nghệ của dung l-ợng
truyền tải lớn, tốc độ bít cao và độ an toàn mạng cao. Nh- vậy, với WDM hay rộng hơn là DWDM chúng ta có thể ghép nhiều b-ớc sóng và cùng truyền tải trên môi tr-ờng sợi quang. Ta có thể sử dụng kỹ thuật truyền tải WDM để xây dựng nên các cấu trúc điểm- điểm, vòng, hình l-ới. T-ơng ứng với mỗi cấu trúc mạng, các yêu cầu đối với thiết bị sử dụng trong cấu trúc là khác nhau, ứng dụng cho các vùng địa lý khác nhau: cấu trúc điểm- điểm dùng cho các tuyến truyền tải đ-ờng dài, trong khi đó cấu trúc ring dùng cho các mạng đô thị. Ngoài ra chúng ta cũng xem xét đến các tham số cơ bản của công nghệ WDM nh-: suy hao xen, xuyên kênh, độ rộng kênh. Đó là những yếu tố vô cùng quan trọng cần đ-ợc đảm bảo trong việc thiết kế tuyến truyền dẫn quang mà chúng ta sẽ nói rõ ở những ch-ơng sau.
Về công nghệ EDFA:Có thể nói công nghệ WDM trở nên khả thi và có nhiều
ứng dụng trong mạng truyền tải chính là nhờ sự nghiên cứu phát triển EDFA. Trong ch-ơng này chúng ta đã thoả luận những vấn đề cơ bản của EDFA, cụ thể nh- sau:
Hình 1.21 : Trễ và nghịch đảo tốc độ đối với sai lệch công suất kênh còn lại 2 dB sau khi tách ra 4 trong số 8 kênh WDM
Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0,25", Bulleted + Level: 1 + Aligned at: 0,25" + Tab after: 0,5" + Indent at: 0,5", Tab stops: -0,13", List tab + Not at 0,5"
Formatted: Font: 13 pt
Formatted: Font: .VnArial Narrow
Sơ đồ bơm ba mức có thể xảy ra nghịch đảo hoàn toàn và đ-ợc sử dụng đối
với bơm 980 nm, sơ đồ bơm hai mức không thể xảy ra nghịch đảo hoàn toàn và đ-ợc sử dụng đối với bơm 1480 nm. Quá trình bức xạ trong EDFA phân thành hai loại, bức xạ kích thích chiếm tới trên 99%, bức xạ tự phát (SE) chỉ chiếm nhỏ hơn 1%, nh-ng bức xạ tự phát sẽ đ-ợc khuếch đại (ASE) và gây nên nhiễu của bộ khuếch đại quang làm suy giảm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) của tín hiệu sau khi qua bộ khuếch đại quang sợi EDFA.
Đối với các EDFA, bơm 980 nm sẽ cho nhiễu thấp, còn bơm 1480 nm lại cho
đ-ợc hiệu suất cao trong việc chuyển đổi Photon từ bơm sang tín hiệu. Do vậy để đạt đ-ợc đặc tính hệ thống với cả nhiễu thấp và hiệu suất cao thì có thể sử dụng hai hoặc nhiều hơn các tầng EDFA, với tầng đầu cho nhiễu thấp và tầng cuối cùng cho hiệu suất cao.
Trong bộ khuếch đại quang có ba dạng t-ơng tác cơ bản xảy ra giữa Photon -
nguyên tử, chúng phản ánh bản chất vật lý đối với những hoạt động của nguyên tử cũng nh- Photon xảy ra trong bộ khuếch đại quang (khi thực hiện khuếch đại), các dạng đó là: bức xạ tự phát, hấp thụ và bức xạ kích thích. Độ khuếch đại của EDFA nói chung phụ thuộc vào bức xạ tự phát, hấp thụ và bức xạ kích thích. Trong đó bức xạ tự phát và hấp thụ tạo nên nhiễu quang làm suy giảm phẩm chất của EDFA, còn bức xạ kích thích lại tạo nên sự khuếch đại cho EDFA.
Công suất bơm hay chế độ bơm EDFA: sự tăng lên hay giảm xuống của công
suất bơm sẽ dẫn tới sự tăng/giảm t-ơng ứng không chỉ của c-ờng độ bão hoà tín hiệu mà còn tăng/giảm độ khuếch đại của bộ khuếch đại EDFA.
Công suất tín hiệu: với sự tăng hay giảm của công suất tín hiệu đầu vào t-ơng
ứng sẽ gây ra sự giảm (thậm chí triệt tiêu hoàn toàn) hay tăng độ khuếch đại của EDFA.
Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại tỷ lệ với chênh lệch độ tích luỹ. Độ dài
thời gian tăng lên nhanh hơn của xung đầu vào eff không làm thay đổi độ khuếch
đại của bộ khuếch đại và xung có thể đ-ợc khuếch đại mà không bị méo dạng. Khuếch đại không méo ở các mức công suất bão hoà sử dụng để đạt đ-ợc điểm hoạt động ổn định vài dB, về phía điểm mức công suất bão hoà là bằng phẳng, khi công suất tín hiệu đầu vào giảm xuống đột ngột trong thời gian ngắn, thay đổi độ khuếch đại là nhỏ nhất.
Formatted: Font: 13 pt
Formatted: Font: .VnArial Narrow
Sử dụng EDFA trong hệ thống thông tin quang WDM để có thể đạt đ-ợc độ
khuếch đại bằng phẳng trong dải băng C từ 1530 nm tới 1570 nm (xấp xỉ 40 nm); sử dụng sơ đồ bơm EDFA ba mức ở b-ớc sóng bơm 980 nm để bảo đảm khả năng nghịch đảo nồng độ cao nhất và hệ số nhiễu thấp nhất; sơ đồ cấu hình bơm đ-ợc xác định với loại sơ đồ bơm thuận, thành phần nhiễu chính tác động ảnh h-ởng đến độ khuếch đại của EDFA đó là ASE. Đây chính là những vấn đề cơ sở để xác định những yếu tố có liên quan tới cân bằng độ khuếch đại của EDFA sử dụng trong các hệ thống thông tin quang WDM, một trong những yêu cầu quan trọng khi thiết kế tuyến truyền tải quang sử dụng công nghệ WDM.
Formatted: Font: 13 pt
Formatted: Font: .VnArial Narrow
Ch-ơng 2ii: thiết bị và công nghệ thiết bị
cơ bản sử dụng trong hệ thống DWDM
Một hệ thống WDM bao gồm các thiết bị cơ bản sau: các bộ phát quang, sợi quang, các trạm lặp, các bộ khuyếch đại, bộ thu quang, các bộ ghép tách kênh quang, các bộ kết cuối đ-ờng quang OLT, bộ xen rẽ quang OADM, bộ kết nối chéo
quang OXC… Công nghệ WDM ngày càng đ-ợc ứng dụng rộng rãi là nhờ sự phát
triển không ngừng của chính các công nghệ nội tại trong các thiết bị riêng rẽ của hệ thống. Trong ch-ơng này chúng ta sẽ xem xét các thiết bị và các công nghệ thiết bị sử dụng trong hệ thống DWDM.
2.1. các thiết bị cơ bản sử dụng trong hệ thống DWDM