1 2.2 Suyhao do tán xạ
5.3.2. Các ựặc trưng truyền dẫn của hệ thống 40Gb/s với giải pháp xung
Khi chúng ta sử dụng giải pháp xung DM như một xung ban ựầu trong một hệ thống 40Gb/s trong một tuyến DM như trong hình 5.1, ta không thể ựạt ựược một khoảng cách truyền dẫn lớn hơn hàng trăm tim bởi ựộ rộng của xung là quá lớn. Do vậy, chúng ta sử dụng một xung ban ựầu với FWHM của 0.5ps trong các phân tắch dưới ựây.
Hình 5.4: Khoảng cách truyền dẫn qua ựó hệ số Q>7 trong hệ thống 40Gb/s trong tuyến DM gồm SMF. Cải thông của bộ lọc quang là nm hình a và 7.5m hình b. O: Dpre =0ps/nm;:Dpre =-100ps/nm: Dpre = -200ps/nm; ∆: Dpre = -300.ps/nm; : Dpre=-400ps/nm
Hình 5.4 chỉ ra các ựặc trưng truyền dẫn trên tuyến DM gồm các sợi SMF chỉ ra trong hình. đồ thị này cho biết khoảng cách truyền dẫn qua nó hệ số Q lớn hơn 7 là một hàm của ựộ tán sắc trung bình. Có thể ựiều chỉnh công suất ựầu ra của EDFA ựể thu ựược khoảng cách truyền dẫn cực ựại, sử dụng xung dạng Gaussian với FWHM 5ps ở nguồn phát. Ta tắnh toán khoảng cách truyền dẫn với tán sắc pre-chirp thay ựổi (Dpre) Và ựiều Chỉnh tán sắc post-chirp (Dpos) ựể thu ựược khoảng cách truyền dẫn lớn nhất. Hình 5.4a chỉ ra khoảng cách truyền dẫn khi dải thông sợi quang là 3nm. Khi tán sắc trung bình bằng không, giá trị Dpre thắch hợp nhất ựể cực ựại khoảng cách truyền dẫn là -250ps/nm "A" trong hình 5.4a. Công suất ựầu ra của EDFA là 0dB, và DPOS là 250ps/nm. Dưới những ựiều kiện này, ta có thể ựạt ựược khoảng cách truyền dẫn khoảng 2500 km. Hình 5.4a chỉ ra khoảng cách truyền dẫn hơn 2000 km khi có thể ựạt ựược bằng ựiều chỉnh Dpre ngay cả khi tán sắc trung bình biến ựổi trong khoảng -0.2 và 0.2 ps/km.nm
Tiếp theo, chúng ta sẽ thực hiện tối ưu hoá dải thông của bộ lọc quang. Dải thông tối ưu ựược xác ựịnh là dải thông tại ựó cự ly truyền dẫn ựạt cực ựại. Hình 5.4b chỉ ra khoảng cách truyền dẫn khi dải thông bộ lọc quang là 7.nm. đó là dải thông tối ưu của bộ lọc quang trong trường hợp này. Khi ựộ tán sắc trung bình bằng không, Ppre tối ưu Cho khoảng cách truyền dẫn lớn nhất là - 100ps/nm "B" trong hình 5.4b. đầu ra công suất EDFA là 0 dB và Ppos là 100 ps/nm. Dưới những ựiều kiện ựó, chúng ta có thể ựạt
ựược khoảng cách truyền dẫn khoảng 2700km. Hình 5.4b cho thấy khoảng cách truyền dẫn có thể ựạt ựược hơn 2000km khi nếu như ta tối ưu hoá giá trị Dprc ngay cả khi ựộ tán sắc trung bình thay ựổi trong khoảng -0.5 và 0.1 ps/nm.km
Trong một hệ thống 40Gb/s, hệ số giới hạn khoảng cách truyền dẫn chắnh là sự mở rộng xung phi tuyên và sự tương tác giữa các xung phi tuyên, những ảnh hưởng ựó có thể làm giảm sự tối ưu hoá tán sắc pre-chirp. Chúng ta có thể ựạt ựược khoảng cách truyền dẫn khoảng 2700 km bởi tối ưu hoá tán sắc pre- chirp. Sự tiến triển của ựộ rộng quang phổ dưới những ựiều kiện xác ựịnh ở "A" và "B" trong hình 5.4 ựược chỉ ra bởi những Ô vuông ựen và trắng trong hình 5.2a. Dưới những ựiều kiện này, ựộ rộng phổ trở nên hẹp hơn, chỉ ra rằng ựộ rộng xung trong quá trình truyền dẫn. Như vậy chứng tỏ rằng ựiều kiện tối ưu ựể ựạt ựược khoảng cách truyền dẫn lớn nhất không phải là một xung ổn ựịnh với các hệ thống 40Gb/s trong ựường truyền DM gồm SMF.
5.4.Hệ thống truyền dẫn 40Gb/s RZ với ựiều chế ựồng bộ thông thường.
5.4.1.Cấu trúc hệ thống 40Gb/s sử dụng giải pháp ựiều chế ựồng bộ thông thường.
Công nghệ ựiều chế ựồng bộ nội tuyến ựược phát triển ựể kéo dài khoảng cách truyền dẫn xem như là một tuyến xung quang, trong ựó tán sắc ựược ựồng ựều (uniform) qua ựường truyền dẫn hay trong một ựường truyền xung DM yếu mà trong ựó tắch luỹ tán sắc là nhỏ. Trong phần này sẽ phân tắch ựặc trưng truyền dẫn trên tuyến DM mạnh gồm sợi SMF ựược dùng công nghệ trên.
Hình 5.5 chỉ ra cấu trúc công nghệ ựiều chế ựồng bộ nội tuyến thông thường sử dụng trong tuyến DM. Hình 5.5b ựưa ra cấu trúc của bộ ựiều chế ựồng bộ. Xung truyền dẫn ựược ựiều chế trong một bộ ựiều chế cường ựộ mạnh bởi tắn hiệu clock băng cơ bản lấy ra từ một phần của xung truyền dẫn. Hình 5.5a chỉ ra hệ thống truyền dẫn trong một tuyến DM gồm sợi SMF dùng một bộ ựiều chế ựồng bộ nội tuyến. Trong phân tắch ựưa ra, bộ ựiều chế ựồng bộ nội tuyến ựược ựặt ở mỗi khoảng cách là 250km. Hàm ựiều chế là: ( ) 1 cos( / 2 1 cos Bt( )) T t 2 + π + = (7)
Hình 5.5. Cấu trúc của hệ thống 40Gb/s RZ dùng công nghệ ựiều chế ựồng bộ ựội tuyến thông thường và cấu trúc cua bộ ựiều chế ựồng bộ
B là tốc ựộ bắt. Một bộ ựiều chế ựồng bộ ựược ựặt giữa DCF. Ta ựặt tán sắc tắch luỹ của DCF trước và sau mỗi bộ ựiều chế ựồng bộ ở DCF là -DIM và D-IM (ps/nm) tương ứng. Ta ựặt Dpre ở DIM Ps/nm. Do vậy Dchirp ở bộ ựiều chế ựồng bộ gần như bằng không. Nếu Dchirp khác nhiều giá trị không, một phần năng lượng xung bị rò vào các khe bắt liền kề bởi bộ ựiều chế cường ựộ. Hơn nữa, khi mà khoảng cách vượt quá 20.000km khi, xung sẽ trở thành ổn ựịnh tuần hoàn. Ta thừa nhận rằng Dchirp ở Các bộ ựiều chế cường ựộ mạnh của xung ổn ựịnh lả gần bằng không. Người ta ựã tắnh toán khoảng cách truyền dẫn với bộ ựiều chế ựồng bộ ở các vị trắ DIM khác nhau và thực hiện tối ưu hoá DPOS ựể ựạt ựược khoảng cách truyền dẫn là lớn nhất. Ta sử dụng xung dạng Gaussian với FWHM của 5ps ở bộ phát. Một bộ lọc quang băng hẹp là không thể thiếu cho việc ổn ựịnh năng lượng xung trong hệ thống xung quang với bộ ựiều chế ựồng bộ, tuy vậy, năng lượng xung có thể ựược ổn ựinh mà không cần bộ lọc quang băng hẹp khi bộ ựiều chế ựồng bộ ựược ựặt ở giữa DCF trong hệ thống xung DM. Vì thế, người ta ựã tắnh toán khoảng cách truyền dẫn sử dụng bộ lọc quang với dải thông thay ựổi.