Trong đó TR là thời gian đi vòng ở bên trong cách tử và ∆λ là sự sai khác về các bước sóng Bragg tại hai đầu của cách tử. Vì cho nên tán sắc cách tử được cho bởi
biểu thức sau
3.4
Trên thực tế các loại sợi bù tán sắc cách tử Bragg đã được thương mại hóa rộng rãi trên thị trường vì chúng có ưu điểm là thiết bị hoàn toàn thụ động, kích thước nhỏ gọn trong khi bù được lượng tán sắc lớn, dễ dàng trong việc ghép nối với sợi quang và suy hao xen nhỏ. Tuy nhiên chúng cũng có một nhược điểm là cần sự ổn định về nhiệt độ cao do chỉ một thay đổi nhỏ về chiều dài sợi cách tử cũng có thể làm thay đổi hoàn toàn đặc tính bù tán sắc của chúng.
3.4 Kỹ thuật bù sau (post compensation)
Các kỹ thuật trong miền điện có thể được dùng để bù tán sắc vận tốc nhóm (GVD) trong máy thu. Ta dễ dàng cân bằng ảnh hưởng của tán sắc bằng kỹ thuật điện nếu sợi quang hoạt động như một hệ thống tuyến tính
Việc bù sẽ dễ dàng hơn nếu bộ thu Heterodyne được sử dụng để tách tín hiệu: bộ thu này đầu tiên chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu vi ba tại tần số trung tần IF ωIF và vẫn giữ thông tin về biên độ và pha. Một bộ lọc thông dải hoạt động ở tần số vi ba với đáp ứng xung có hàm truyền đạt là:
trong đó L là chiều dài sợi. Bộ lọc này sẽ khôi phục lại dạng tín hiệu ban đầu của tín hiệu nhận được. Kỹ thuật này thực tế nhất đối với hệ thống Coherent.
Nhưng ta biết là bộ thu Coherent thường không thực tế (vì một số lý do) so với bộ tách sóng trực tiếp, và mạch điện tuyến tính không thể bù GVD trong trường hợp này. Vấn đề là do thông tin về pha bị mất khi tách sóng trực tiếp do bộ tách sóng chỉ đáp ứng biên độ quang. Khi đó một kỹ thuật cân bằng không tuyến tính có thể được sử dụng.
Một phương pháp khác nữa là việc quyết định một bít được thực hiện sau khi xem xét dạng sóng (dạng tương tự) qua một khoảng nhiều bít xung quanh bít ta cần quyết định. Khó khăn của kỹ thuật này là đòi hỏi mạch điện logic hoạt động tại tốc độ bít của tín hiệu và tính phức tạp của nó tăng theo hàm mũ của số lượng bít qua nó (số lượng bít mà một xung quang bị trải rộng ra do GVD).Kỹ thuật cân bằng về mặt điện thường bị giới hạn do tốc độ bít đạt được thấp và khoảng cách truyền ngắn.
Một kỹ thuật cân bằng quang – điện dựa trên một bộ lọc ngang (transversal filter) đã được đưa ra. Trong kỹ thuật này bộ chia công suất tại máy thu chia tín hiệu quang nhận được thành nhiều nhánh, các nhánh có độ trễ khác nhau. Tín hiệu quang trên mỗi nhánh được chuyển sang dòng điện nhờ sử dụng các photodetector có độ nhạy có thể thay đổi, và tổng dòng điện quang được sử dụng cho mạch quyết định bít. Kỹ thuật này có thể tăng khoảng cách truyền dẫn lên gấp ba lần đối với hệ thống hoạt động ở tốc độ 5Gbps.
KẾT QUẢ THU ĐƯỢC TRONG CHUYẾN ĐI THỰC TẬP 1. Thiết bị đo
Đề tài của em nghiên cứu về tán sắc và bù tán sắc, hiện tượng tán sắc có ảnh hưởng đến việc suy hao công suất quang trên đường truyền dẫn. Nên trong chuyến đi thực tế em thực tập về việc đo suy hao công suất quang dựa trên máy đo quang ODTR(optical time-domain reflectometer). Máy đo cáp quang là máy đo các thông số về cáp quang, ở đây có thể là thông số về điểm đứt, về suy hao điểm hàn, suy hao toàn tuyến, suy hao adaptor, suy hao đầu nối, công suất phat, công xuất thu, độ nhạy, góc, đường kính sợi, độ tán xạ, nhận biết sợi quang, đo thông mạch... OTDR có khả năng hiển thị hình ảnh dạng đồ họa kết quả đo, có khả năng tính toán sử lý kết quả quang một cách tự động, chính xác, vì lý do xử lý hình ảnh và tính toán chính xác lên máy OTDR được tích hợp rất nhiều các module đo, xử lý dữ liệu. Chính vì lý do này người vận hành máy OTDR phải là người được huấn luyện, đào tạo chuyên sâu. Các kết quả đo OTDR thường được lưu trữ cẩn thận trong trường hợp sợi quang bị hư hỏng hoặc có yêu cầu bảo hành. Sợi quang hỏng có thể gây thiệt hại nghiêm trọng, trong cả hai hai trường hợp sửa chữa trực tiếp, và do hậu quả của việc mất dịch vụ.
Các kết quả đo OTDR thường được lưu trữ cẩn thận trong trường hợp sợi quang bị hư hỏng hoặc có yêu cầu bảo hành. Sợi quang hỏng có thể gây thiệt hại nghiêm trọng, trong cả hai hai trường hợp sửa chữa trực tiếp, và do hậu quả của việc mất dịch vụ.
Dải động quang của một máy OTDR được giới hạn bởi sự pha trộn các yếu tố như độ rộng xung, độ nhạy đầu vào, công suất đầu ra, và thời gian phân tích tín hiệu. Công suất đầu ra xung quang càng cao và độ nhạy đầu vào càng tốt, thì sẽ làm tăng dải đo, và chúng thường được tích hợp và được cố định sẵn trên mỗi một thiết bị riêng lẻ. Tuy nhiên độ rộng xung quang và thời gian phân tích tín hiệu là do người dùng có thể hiệu chỉnh được, và yêu cầu phải được cân bằng với mỗi ứng dụng riêng biệt.
Một OTDR có càng độ rộng xung ánh sáng lớn thì việc đo suy hao và phạm vi đo sẽ trong phạm vi càng rộng. ví dụ như: Dùng một xung có độ rộng lớn sẽ đo xác định đặc tính được sợi quang có chiều dài 100 km, tuy nhiên các sự kiện đo chỉ xuất hiện từ 1km trở lên, trong phạm vi dưới 1km sẽ không xác định được gì. Điều này rất thích hợp đo đặc tính của đoạn dài nhưng với sự kiện ngắn thì không ổn chút nào. Vì vậy lên OTDR phải có dải các xung để có thể đo thay đổi các đoạn cần xác định, đoạn ngắn thì dùng
xung ngắn, đoạn dài dùng xung dài hơn. Vùng mà không xác định được đặc tuyến, không đo được, gọi là vùng chết - hay vùng mù sự kiện. Về mặt lý thuyết OTDR sẽ đo đặc tính sợi ở mức chính xác tốt khi phần mềm và bộ phát xung chuẩn thạch anh đi kèm có độ chính xác nhỏ hơn 0.01%.
Việc đo suy hao công suất quang có thể sử dụng để:
• Kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật (specs). • Kiểm tra sau lắp đặt hay di chuyển
• Ghi nhận điều kiện tốt nhất (bước sóng hoạt động hiệu quả, băng thông phù hợp…).
• Kiểm tra lỗi • Xác định vị trí lỗi • Sửa lỗi
Các thời điểm cần đo quang là:
• Tại nhà máy • Khi nhận cáp • Sau khi lắp đặt
• Sau và trong khi hàn nối • Nghiệm thu
• Bảo dưỡng định kỳ
• Sửa chữa và ứng cứu thông tin
Việc đo quang được thực hiên thường xuyên theo tháng và tăng cường do quang vào những thời điểm cao điểm. Cụ thể là mỗi tháng đo 2 lần, vào những khoảng thời gian
cao điểm như những dịp lễ tết nhu cầu sử dụng các dịch vụ tăng cao thì mỗi tuần đo một lần. Nếu phát hiện sự cố xảy ra sẽ thực hiện đo quang để kiểm tra xác định vị trí gặp sự cố. Các bước sóng quang được dùng ngày nay trong thông tin quang là: 850nm, 1300nm, 1310nm và 1550nm.
Công việc phải làm khi đo quang là:
• Kiểm tra thông mạch (continuity)
• Mất mát trung bình (Average loss-dB/km) • Mất mát và vị trí của mối hàn
• Phản xạ (Optical return loss - ORL) • Suy hao toàn tuyến (end to end atten) • Chiều dài tuyến
2. Số liêu thực tế thu được
Suy hao ở bước sóng 1310nm:
Suy hao ở bước sóng 1550nm:
wavelength
(nm) distance(km) pulse width(ns) splice loss total loss average loss(dB/km)
1310 35 100 0.06 11.081 0.3166
wavelength
(nm) distance(km) pulse width(ns) splice loss total loss average loss(dB/km)
1310 35 100 0.11 11.081 0.3166
wavelength
(nm) distance(km) pulse width(ns) splice loss total loss average loss(dB/km)
1550 35 100 0.11 11.081 0.3166 wavelength (nm) distance (km) pulse width (ns)
splice loss total loss average loss (dB/km)