1 2.2 Suyhao do tán xạ
6.2.2.Thiết lập hệ thống và mô hình toán học
Hình 6.7. Sơ ựồ khối của hệ thống.
đây là hệ thống quang ựơn kênh hoạt ựộng ở bước sóng 1 547nm. Tại bộ phát, dòng dữ liệu ựiện nhị phân ựược chuyển thành tắn hiệu quang ựiều chế vi phân và mẫu dữ liệu PRBS là 26 - 1 ựược sử dụng trong bộ ựiều chế. Bốn dạng ựiều chế sử dụng ở bộ phát là NRZ, RZ, CS-RZ, RZ-DPSK. Phắa thu sử dụng PIN photodiode ựể tách trực tiếp các tắn hiệu quang NRZ, RZ và CS-RZ, còn với bộ thu quang RZ-DPSK thì sử dụng bộ Mach-zehnder. Bộ tiền khuếch ựại EDFA ựặt ở phắa phát ựể ựạt ựược công suất phát theo mong muốn. Có tổng số N nhánh truyền dẫn quang ựược khuếch ựại. Mỗi nhánh quang, trừ nhánh cuối cùng, gồm 100 km sợi SSMF và 1 modul DCF. Trong mỗi nhánh này, modul DCF có ựộ dài 21.25 km nằm giữa 2 bộ EDFA ựường. Hình ảnh nhiễu của mỗi EDFA này là 4dB. Các ựặc ựiểm của SSMF và DCF ựược liệt kê trong bảng 6.3
Bảng 6. 3: Các thông số của SSMF và DCF
SSMF DCF
Tham số tán sắc D[s/m2] 17e-6 -80e-6
Chỉ số phi tuyến n2 [m2/W] 2.43e-20 2.43e-20 Diện tắch lõi Aeff SSMF (m2) 72e-12 14.3e-12
Hiệu ứng phi tuyến do DCF là không ựáng kể bằng cách ựặt công suất ra của EDFA nhỏ hơn -20dBm. Tổng tổn hao quang qua SSMF và DCF ở mỗi nhánh ựường ựược bù 100% bởi 2 bộ EDFA ựường. Trong mô hình có sử dụng 1 bộ lọc quang có băng tần B0 = 2B và băng tần ựiện của bộ thu ựặt là Be = 0.65B, trong ựó B là tốc ựộ dữ liệu. Sơ ựồ tán sắc minh hoạ trên hình 6.7. Chiều dài của DCF (21,25km) ựược chọn sao cho bù ựược hoàn toàn tán sắc của SSMF trong mỗi nhánh trừ nhánh cuối cùng (nhánh thứ N) thì chiều dài của DCF có thể thay ựổi ựược ựể tối ưu hoá signal eye-opening.
Hình 6.8. Quảng lý tán sắc trong mô phỏng
để loại trừ ảnh hưởng của nhiễu ASE từ méo phi tuyến do SPM, nhiễu ASE ựược tắt ựi trong tất cả các mô phỏng. Ở mỗi mức công suất tắn hiệu quang ựầu vào, ựối với dạng ựiêu chê khác nhau, tìm thấy một khoảng cách truyền dẫn tối ựa ựược ựịnh nghĩa là khoảng cách mà tại ựó EOP=1dB. Ta gọi khoảng cách này là khoảng cách truyền dẫn giới hạn bởi SPM LSPM. Hình 6.8 là kết quả mô phỏng mô tả EOP (eye-opening- penalty) dọc theo ựường truyền (bao gồm cả SSMF và DCF) khi công suất vào trung bình là 12dBm và mã hóa quang theo kiểu NRZ. Rõ ràng là có 2 ựỉnh trên sơ ựồ hình 6.8. Mỗi một trong số 2 ựỉnh ựó xảy ra tại ựiểm cuối của SSMF và DCF ở mỗi nhánh (soạn) tương ứng. Khi tắn hiệu quang ựược ựưa vào SSMF của mỗi nhánh với công suất quang mong muốn, do tán sắc nhóm (chromatic) và tắnh phi tuyến trên SSMF, dạng sóng của nó bị méo và EOP tăng từ từ. Khi tắn hiệu quang ựi ựến ựiểm cuối của SSMF, EOP của nó ựạt tới ựỉnh ựầu tiên trong mỗi nhánh. Tiếp ựó, EOP giảm xuống do sự bù tán sắc bới DCF. Khi tắn hiệu quang ựi tới ựộ dài tối ưu của DCF, EOP của nó ựạt giá trị nhỏ nhất trong mỗi nhánh. Cuối cùng, EOP của tắn hiệu quang lại tăng lên so ựã vượt bù tán sắc, và nó ựạt ựến ựỉnh thứ 2 trong mỗi nhánh. Thậm chắ với sự
D is p er si o n [ p s/ n m ]
1st Span 2nd Span last Span Distance [km] Optimal Residual Disp. Comp DCF 200 100 121.25 SSMF
bù tán sắc tối ưu thì hiệu ứng SPM phi tuyến cũng không thể ựược bù hoàn toàn, do ựó EOP nhỏ nhất có bù tán sắc tối ưu trong nhánh cuối cùng của hình 6.8 sẽ tăng dần khi số lượng nhánh tăng lên.
Hình 6. 9. EOP (eye-opening-penalty) dọc theo ựường truyền bao gồm cả SSMF và DCF) khi công suất vào trung bình tà 12dBm và mã hóa quang theo kiểu NRZ
Số nhánh tối ựa Nmax ựược tìm thấy khi EOP có bù tán sắc tối ưu <= 1dB. Do vậy, khoảng cách truyền dẫn tối ựa giới hạn bởi hiệu ứng SPM Lspm ựược ựịnh nghĩa là tắch số của Nmax và chiều dài của SSMF mỗi nhánh (lookm).