2.2.2.1 Mô tả sơ đồ tổng quát mô phỏng ảnh hưởng của PMD
Để tiến hành mô phỏng, trong công trình [17] đã thiết lập các sơ đồ mô phỏng tổng quát như trong hình 2.13 và hình 2.14
Hình 2.13 Sơ đồ mô phỏng ảnh hưởng của PMD đến hệ thống thông tin quang 10 Gbit/s và 40 Gbit/s tín hiệu NRZ
Hình 2.14 Sơ đồ mô phỏng ảnh hưởng của PMD đến hệ thống thông tin quang 10 Gbit/s và 40 Gbit/s tín hiệu RZ
Tín hiệu laser phát sóng liên tục được điều biến bằng bộ điều biến quang LiNbO3 Mach-Zehnder với chuỗi tín hiệu số (27-1) có tốc độ 10 Gbit/s hoặc 40 Gbit/s với dạng sóng NRZ hoặc NZ (50%) lấy từ đầu ra của bộ tạo tín hiệu số giả ngẫu nhiên PRBS. Laser diode LD làm việc ở bước sóng 1552,5 nm với góc ngẩng 45độ nhằm tạo ra tỷ lệ phân chia công suất phân cực = 0,5 đại diện cho trường hợp ảnh hưởng phân cực xấu nhất. Sau đó, tín hiệu điều biến đi qua bộ phỏng tạo PMD có tham số tán sắc CD và tham số trễ nhóm vi phân DGD thay đổi được. Bộ suy hao được dùng để thay đổi giá trị suy hao trong hệ thống khi tiến hành đo đặc tính BER.
Bộ thu p-i-n Photodiode được dùng để tách sóng quang, cùng với bộ lọc thu Bessel bậc 4. Bộ khôi phục tín hiệu đồng hồ cho việc tách BER và đồ thị biểu thị mối liên hệ giữa BER và công suất thu quang được hiển thị trên màn hình XY. Để quan sát được tín hiệu thực, tín hiệu dạng hình mắt được đo và hiển thị trên thiết bị hiện sóng (scope).
Để xác định công suất tín hiệu đồng hồ RF, tín hiệu ngay sau bộ tách sóng được đưa tới bộ phân tích phổ RF, được đặt ngay sau bộ tách sóng như chỉ ra trên hình 2.13 và hình 2.14. Tương tự như vậy, để xác định độ phân cực (DOP), module tách trạng thái phân cực (SOP) sẽ thay thế các module khác ngay sau bộ mô phỏng PMD trên sơ đồ mô phỏng này. Để ghi lại dữ liệu của SOP thì module giải ma trận được đặt trước module vào/ ra (I/O)
2.2.2.2 Xác định các phương pháp giám sát
Chất lượng hệ thống sẽ bị suy hao do ảnh hưởng của tán sắc CD và PMD với tốc độ bít cao, chỉ riêng PMD cũng đã gây giãn xung và dẫn đến gây nhiều ISI. Sự suy giảm này được xác định bằng cách đo tỷ số lỗi BER.Lượng mất mát công suất là hiệu số giữa mức công suất tối thiểu thu được trước và sau ảnh hưởng của tán sắc đối với một giá trị BER cho trước. Trong hệ thống viễn thông thường chọn giá trị BER=10-9 là chấp nhận được. Tuy nhiên, đối với tốc độ bít 10 Gbit/s (hệ thống 10 Gbit/s và 40 Gbit/s) hoặc hệ thống dùng EDFA thì yêu cầu BER=10-12 10-13 nghĩa là nghiêm ngặt hơn. Do đó, DGD lớn hơn 10% độ rộng bít đã ảnh hưởng đến BER, nghĩa là hệ thống có thể không chấp nhận được.
Dưới đây ta sẽ trình bày ngắn gọn ba phương pháp giám sát ảnh hưởng của tán sắc:
+ Phương pháp giám sát hình mắt
Trong phương pháp này, ta có thể quan sát được sự suy giảm tín hiệu trên sơ đồ hình mắt. Suy giảm độ mở liên quan mật thiết với tỷ số lỗi BER, vì thế nó được dùng để dự đoán suy giảm tín hiệu. Ở đây, sự suy giảm độ mở mắt không chỉ bị ảnh hưởng của tán sắc PMD mà còn có thêm tán sắc CD và các nhiễu khác. Tuy nhiên, do cách
thiết lập và đo đơn giản nên phương pháp này vẫn thường được dùng để theo dõi các ảnh hưởng của PMD.
+ Phương pháp giám sát bằng cách xác định công suất đồng hồ tín hiệu RF Phương pháp này dựa trên nguyên tắc là cường độ tín hiệu RF thu được bởi Photodiode là một hàm số của DGD, tỷ lệ phân chia công suất giữa hai mode và tần số RF. Phổ RF có giá trị cực tiểu khi DGD có giá trị bằng một nửa chu kỳ RF, fmin=1/2(), trong đó là giá trị DGD. Ảnh hưởng của PMD có thể tách ra được bằng cách giám sát cường độ của công suất tín hiệu RF, vì PMD làm suy giảm công suất RF.
+ Giám sát bằng cách xác định độ phân cực (DOF: Degree of Polarization) Đây là kỹ thuật giám sát quang thuần túy, sử dụng DOF để giám sát ảnh hưởng của PMD trong hệ thống. PMD làm thay đổi trạng thái phân cực SOP của tín hiệu quang khi truyền lan dọc theo sợi quang, và do đó làm thay đổi DOP. Tín hiệu DOP thay đổi bởi PMD được tính theo công thức: