KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU ỨNG TRỘN BỐN BƯỚC SÓNG FWM TRONG HỆ THỐNG WDM potx

Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU ỨNG TRỘN BỐN BƯỚC SÓNG FWM
TRONG HỆ THỐNG WDM
ĐỀ CƯƠNG SƠ BỘ
CHƯƠNG I: Giới thiệu hệ thống thông tin quang và tìm hiểu sơ bộ hệ thống
ghép kênh quang theo bước sóng WDM (wavelength division multiplexing).
I: Giới thiệu hệ thống thông tin quang.
II: Tìm hiểu sơ bộ hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng WDM.
II.1.Nguyên lý ghép kênh quang theo bước sóng.
II.2.Cấu trúc chung và các thành phần chính của hệ thống ghép kênh quang theo
bước sóng WDM.
II.2.1) Cấu trúc chung.
II.2.2) Thành phàn chính của hệ thống ghép kênh theo bước sóng WDM.
II.2.2.1 Nguồn phát.
II.2.2.2 Bộ thu.
II.2.2.3 Thiết bị MUX/DEMUX.
II.2.2.4 Sợi quang.
II.2.2.5 Bộ khếch đại
II.2.3. Phân loại hệ thống truyền dẫn.
II.2.3.1 Truyền dẫn 2 chiều trên hai sợi.
II.2.3.2 Truyền dẫn 2 chiều trên một sợi.
II.2.4 Ưu điểm của kỷ thuật ghép kênh theo bước sóng.
II.2.5 Các yêu cầu của hệ thống WDM.
II.2.5.1 Phần phát
II.2.5.2 Môi trường truyền
II.2.5.3 Phần thu.
SVTH: …………… Trang 1
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
CHNG II: Kho sỏt vTỡm hiu hiu ng phi tuyn trn bn bc súng
FWM ( Four Wave Mixing ).
I.1 Tng quan v cỏc hiu ng phi tuyn trong h thng WDM.

I.2 Kho sỏt v tỡm hiu chi tit hiu ng phi tuyn FWM.
II.2.1. Khỏi nim v tng quan v hiu ng FWM.
II.2.1.1: Khỏi nim.
II.2.1.2: Tng quan v hiu ng FWM.
II.2.2 Nguyờn nhõn hỡnh thnh.
II.2.3 nh hng ca hiu ng FWM.
II.2.4 Cỏc phng phỏp khc phc.
II.2.5 u nhc im ca h thng.
CHNG III: Mụ phng h thng ghộp kờnh theo bc súng WDM theo phn
mm chuyờn ngnh.
NI DUNG CHI TIT TNG PHN:
Chơng I : Giới thiệu hệ thống thông tin quang và phơng pháp
ghép kênh quang WDM
I. Giới thiệu hệ thống thông tin quang
Ngay từ xa xa để thông tin cho nhau, con ngời đã biết sử dụng ánh sáng để
báo hiệu. Qua thời gian dài của lịch sử phát triển nhân loại, các hình thức thông
tin phong phú dần và ngày càng đợc phát triển thành những hệ thống thông tin
hiện đại nh ngày nay, tạo cho mọi nơi trên thế giới có thể liên lạc với nhau một
cách thuận lợi và nhanh chóng. Cách đây 20 năm, từ khi các hệ thống thông tin
cáp sợi quang đợc chính thức đa vào khai thác trên mang viễn thông, mọi ngời
đều thừa nhận rằng phơng thức truyền dẫn quang đã thể hiện khả năng to lớn
trong việc chuyển tải các dịch vụ viễn thông ngày càng phong phú và hiện đại
của nhân loại. Trong vòng 10 năm trở lại đây, cùng với sự tiến bộ vợt bậc của của
công nghệ điện tử - viễn thông, công nghệ quang sợi và thông tin quang đã có
những tiến bộ vợt bậc. Các nhà sản xuất đã chế tạo ra những sợi quang đạt tới giá
trị suy hao rất nhỏ, giá trị suy hao 0,154 dB/km tại bớc sóng 1550 nm đã cho
thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sợi quang trong hơn hai thập niên
qua. Cùng với đó là sự tiến bộ lớn trong công nghệ chế tạo các nguồn phát quang
và thu quang, để từ đó tạo ra các hệ thống thông tin quang với nhiều u điểm trội
SVTH: Trang 2

Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
hơn so với các hệ thống thông tin cáp kim loại. Dới đây là những u điểm nổi trội
của môi truờng truyền dẫn quang so với các môi trờng truyền dẫn khác, đó là:
Suy hao truyền dẫn nhỏ
Băng tần truyền dẫn rất lớn
Không bị ảnh hởng của nhiễu điện từ
Có tính bảo mật tín hiệu thông tin cao
Có kích thớc và trọng lợng nhỏ
Sợi có tính cách điện tốt
Độ tin cậy cao
Sợi đợc chế tạo từ vật liệu rất sẵn có
Chính bởi các lý do trên mà hệ thống thông tin quang đã có sức hấp dẫn
mạnh mẽ các nhà khai thác viễn thông. Các hệ thống thông tin quang không
những chỉ phù hợp với các tuyến thông tin xuyên lục địa, tuyến đờng trục, và
tuyến trung kế mà còn có tiềm năng to lớn trong việc thực hiện các chức năng
của mạng nội hạt với cấu trúc tin cậy và đáp ứng mọi loại hình dịch vụ hiện tại
và tơng lai.
Mô hình chung của một tuyến thông tin quang nh sau:
SVTH: Trang 3
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
Hình 1.1. Các thành phần chính của tuyến truyền dẫn cáp sợi quang.
Các thành phần chính của tuyến gồm có phần phát quang, cáp sợi quang
và phần thu quang. Phần phát quang đợc cấu tạo từ nguồn phát tín hiệu quang và
các mạch điện điều khiển liên kết với nhau. Cáp sợi quang gồm có các sợi dẫn
quang và các lớp vỏ bọc xung quanh để bảo vệ sợi quang khỏi tác động có hại từ
môi trờng bên ngoài. Phần thu quang do bộ tách sóng quang và các mạch khuếch
đại, tái tạo tín hiệu hợp thành. Ngoài các thành phần chủ yếu này, tuyến thông
tin quang còn có các bộ nối quang (connector), các mối hàn, bộ chia quang và
các trạm lặp; tất cả tạo nên một tuyến thông tin quang hoàn chỉnh.
Đặc tuyến suy hao của sợi quang theo bớc sóng tồn tại ba vùng mà tại đó

có suy hao thấp là các vùng xung quanh bớc sóng 850 nm, 1300 nm và 1550 nm.
Ba vùng bớc sóng này đợc sử dụng cho các hệ thống thông tin quang và gọi là
các vùng cửa sổ thứ nhất, thứ hai và thứ ba tơng ứng. Thời kỳ đầu của kỹ thuật
thông tin quang, cửa sổ thứ nhất đợc sử dụng. Nhng sau này do công nghệ chế
tạo sợi phát triển mạnh, suy hao sợi ở hai cửa sổ sau rất nhỏ cho nên các hệ
thống thông tin quang ngày nay chủ yếu hoạt động ở vùng cửa sổ thứ hai và thứ
ba.
Nguồn phát quang ở thiết bị phát có thể sử dụng diode phát quang (LED)
hoặc Laser bán dẫn (LD). Cả hai loại nguồn phát này đều phù hợp cho các hệ
thống thông tin quang, với tín hiệu quang đầu ra có tham số biến đổi tơng ứng
với sự thay đổi của dòng điều biến. Tín hiệu điện ở đầu vào thiết bị phát ở dạng
số hoặc đôi khi có dạng tơng tự. Thiết bị phát sẽ thực hiện biến đổi tín hiệu này
thành tín hiệu quang tơng ứng và công suất quang đầu ra sẽ phụ thuộc vào sự
thay đổi của cờng độ dòng điều biến. Bớc sóng làm việc của nguồn phát quang
cơ bản phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo. Đoạn sợi quang ra (pigtail) của nguồn phát
quang phải phù hợp với sợi dẫn quang đợc khai thác trên tuyến.
SVTH: Trang 4
Nguồn phát
quang
Nguồn phát
quang
Mạch điều
khiển
Mạch điều
khiển
Tín hiệu
điện vào
Bộ phát quang

S
ợ
i

d
ẫ
n

q
u
a
n
g
Bộ chia
quang
Các thiết bị khác
Thu
quang
Phát
quang
Trạm lặp
Khuếch đại
quang
Đầu thu
quang
Đầu thu
quang
Khôi phục tín
hiệu
Khôi phục tín

hiệu
Khuếch đại
Bộ thu quang
Mạch điện
Tín hiệu
điện ra
Mối hàn sợi
Bộ nối quang
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
Tín hiệu ánh sáng đã đợc điều chế tại nguồn phát quang sẽ lan truyền dọc
theo sợi dẫn quang để tới phần thu quang. Khi truyền trên sợi dẫn quang, tín hiệu
ánh sáng thờng bị suy hao và méo do các yếu tố hấp thụ, tán xạ, tán sắc gây nên.
Bộ tách sóng quang ở đầu thu thực hiện tiếp nhận ánh sáng và tách lấy tín hiệu từ
hớng phát đa tới. Tín hiệu quang đợc biến đổi trở lại thành tín hiệu điện. Các
photodiode PIN và photodiode thác APD đều có thể sử dụng để làm các bộ tách
sóng quang trong các hệ thống thông tin quang, cả hai loại này đều có hiệu suất
làm việc cao và có tốc độ chuyển đổi nhanh. Các vật liệu bán dẫn chế tạo các bộ
tách sóng quang sẽ quyết định bớc sóng làm việc của chúng và đoạn sợi quang
đầu vào các bộ tách sóng quang cũng phải phù hợp với sợi dẫn quang đợc sử
dụng trên tuyến lắp đặt. Đặc tính quan trọng nhất của thiết bị thu quang là độ
nhạy thu quang, nó mô tả công suất quang nhỏ nhất có thể thu đợc ở một tốc độ
truyền dẫn số nào đó ứng với tỷ lệ lỗi bít cho phép của hệ thống.
Khi khoảng cách truyền dẫn khá dài, tới một cự ly nào đó, tín hiệu quang
trong sợi bị suy hao khá nhiều thì cần thiết phải có trạm lặp quang đặt trên tuyến.
Cấu trúc của thiết bị trạm lặp quang gồm có thiết bị phát và thiết bị thu ghép
quay phần điện vào nhau. Thiết bị thu ở trạm lặp sẽ thu tín hiệu quang yếu rồi
tiến hành biến đổi thành tín hiệu điện, khuếch đại tín hiệu này, sửa dạng và đa
vào thiết bị phát quang. Thiết bị phát quang thực hiện biến đổi tín hiệu điện
thành tín hiệu quang rồi lại phát tiếp vào đờng truyền. Những năm gần đây, các
bộ khuếch đại quang đã đợc sử dụng để thay thế một phần các thiết bị trạm lặp

quang.
Trong các tuyến thông tin quang điểm nối điểm thông thờng, mỗi một sợi
quang sẽ có một nguồn phát quang ở phía phát và một bộ tách sóng quang ở phía
thu. Các nguồn phát quang khác nhau sẽ cho ra các luồng ánh sáng mang tín
hiệu khác nhau và phát vào sợi dẫn quang khác nhau, bộ tách sóng quang tơng
ứng sẽ nhận tín hiệu từ sợi này. Nh vậy muốn tăng dung lợng của hệ thống thì
phải sử dụng thêm sợi quang. Với hệ thống quang nh vậy, dải phổ của tín hiệu
quang truyền qua sợi thực tế rất hẹp so với dải thông mà các sợi truyền dẫn
quang có thể truyền dẫn với suy hao nhỏ (xem hình 1.2):
SVTH: Trang 5
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
Hình 1.2. Độ rộng phổ nguồn quang và dải thông của sợi quang
Một ý tởng hoàn toàn có lý khi cho rằng có thể truyền dẫn đồng thời nhiều
tín hiệu quang từ các nguồn quang có bớc sóng phát khác nhau trên cùng một sợi
quang. Kỹ thuật ghép kênh quang theo bớc sóng WDM ra đời từ ý tởng này.
II. Tỡm hiu s b h thng ghộp kờnh quang theo bc súng WDM.
II.1.Nguyờn lý ghộp kờnh quang theo bc súng.
Đặc điểm nổi bật của hệ thống ghép kênh theo bớc sóng quang (WDM) là
tận dụng hữu hiệu nguồn tài nguyên băng rộng trong khu vực tổn hao thấp của
sợi quang đơn mode, nâng cao rõ rệt dung lợng truyền dẫn của hệ thống đồng
thời hạ giá thành của kênh dịch vụ xuống mức thấp nhất. ở đây việc thực hiện
ghép kênh sẽ không có quá trình biến đổi điện nào. Mục tiêu của ghép kênh
quang là nhằm để tăng dung lợng truyền dẫn. Ngoài ý nghĩa đó việc ghép kênh
quang còn tạo ra khả năng xây dựng các tuyến thông tin quang có tốc độ rất cao.
Khi tốc độ đờng truyền đạt tới một mức độ nào đó ngời ta đã thấy đợc những
hạn chế của các mạch điện trong việc nâng cao tốc độ truyền dẫn. Khi tốc độ đạt
tới hàng trăm Gbit/s, bản thân các mạch điện tử sẽ không thể đảm bảo đáp ứng
đợc xung tín hiệu cực kỳ hẹp; thêm vào đó, chi phí cho các giải pháp trở nên tốn
kém và cơ cấu hoạt động quá phức tạp đòi hỏi công nghệ rất cao. Kỹ thuật ghép
kênh quang theo bớc sóng ra đời đã khắc phục đợc những hạn chế trên.

Hệ thống WDM dựa trên cơ sở tiềm năng băng tần của sợi quang để mang đi
nhiều bớc sóng ánh sáng khác nhau, điều thiết yếu là việc truyền đồng thời nhiều
bớc sóng cùng một lúc này không gây nhiễu lẫn nhau. Mỗi bớc sóng đại diện
cho một kênh quang trong sợi quang. Công nghệ WDM phát triển theo xu hớng
mà sự riêng rẽ bớc sóng của kênh có thể là một phần rất nhỏ của 1 nm hay 10
-9

m, điều này dẫn đến các hệ thống ghép kênh theo bớc sóng mật độ cao
(DWDM). Các thành phần thiết bị trớc kia chỉ có khả năng xử lý từ 4 đến 16
SVTH: Trang 6
O,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3O,7 1,4 1,5 1,6
(àm)
Suy hao sợi (dB/km)
0
1
2
3
4
5
6
Single mode
Multi mode
Phổ một nguồn sáng
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
kênh, mỗi kênh hỗ trợ luồng dữ liệu đồng bộ tốc độ 2,5 Gbit/s cho tín hiệu
mạng quang phân cấp số đồng bộ (SDH/SONET). Các nhà cung cấp DWDM đã
sớm phát triển các thiết bị nhằm hỗ trợ cho việc truyền nhiều hơn các kênh
quang. Các hệ thống với hàng trăm kênh giờ đây đã sẵn sàng đợc đa vào sử
dụng, cung cấp một tốc độ dữ liệu kết hợp hàng trăm Gbit/s và tiến tới đạt tốc
độ Tbit/s truyền trên một sợi đơn.

II.2. Cu trỳc chung v cỏc thnh phn chớnh ca h thng ghộp kờnh quang theo
bc súng WDM.
nh ngha: Ghộp kờnh theo bc súng WDM (Wavelength Devision
Multiphexing) l cụng ngh trong mt si quang ng thi truyn sn nhiu
bc súng tớn hiu quang. u phỏt, nhiu tớn hiu quang cú bc súng khỏc
nhau c t hp li (ghộp kờnh) truyn i trờn mt si quang. u thu., tớn
hiu t hp ú c phõn gii ra (tỏch kờnh), khụi phc tớn hiu gc ri a vo
cỏc u cui khỏc nhau.
II.2.1: Cu trỳc chung ca mt h thng WDM.
- Hỡnh di õy s biu din mt h thng truyn dn quang ghộp kờnh theo
bc súng (WDM) n gin. Mt h thng ghộp kờnh theo bc súng WDM
(Wavelength Division Muliplexing) truyn thng, gm : cỏc b phỏt, cỏc b thu
( s lng b thu phi bng s lng b phỏt), si quang v cỏc trm lp hoc
cỏc b khuch i quang.
Hỡnh 1.3. Cu trỳc ca mt tuyn WDM n gin
- H thng WDM li cú th c coi nh mt h thng TDM (Time Division
Multiplexing ) song song s dng chung si v thit b.
II.2.2: Cỏc thnh phn chớnh ca mt h thng WDM n gin;
II.2.2.1 Ngun phỏt:
Ngun phỏt s dng trong cỏc h thng WDM thng l laser nhng ỏp ng
c cỏc yờu cu nghiờm ngt hn. Phỏt quang gm cỏc mch iu khin, ngun
SVTH: Trang 7
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
phát quang, bộ ghép kênh theo bước sóng và mạch khuếch đại phát. Mạch điều
khiển gồm các phần tử mã hóa, biến đổi mức tín hiệu, điều chế…Nguồn phát
quang trong hệ thống đơn kênh là diode phát quang LED hoặc Laser Diode
thông thường, còn trong hệ thống đa kênh này thì thương dùng loại LED có độ
rộng phổ hẹp và có khả năng điều chỉnh bước sóng được, do yêu cầu các kênh
nằm ở các bước sóng khác nhau và khoảng các kênh nhỏ. Bộ ghép kênh theo
bước sóng làm việc theo nhiệm vụ ghép các tín hiệu từ các laser có bước sóng

khác nhau và đưa vào sợi quang.
II.2.2.2 Bộ thu:
Bộ thu có chức năng biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và phải hoàn
toàn tương thích với bộ phát cả về bước sóng và các đặc tính điều chế. Có hai
loại bộ thu thường được sử dụng trong hệt thống WDM là diode PIN và
photodiode thác APD. PIN hoạt động với nguồn cong suất thấp hơn nhưng lại có
độ nhạy thấp và băng tần hẹp hơn APD. APD phù hợp cho các cự ly lớn. Các
tham số cơ bản để đánh giá một bộ thu gồm : đáp ứng phổ, độ nhạy, băng tần
phổ và điện, dãi động và nhiễu.
II.2.2.3 Thiết bị MUX/DEMUX:
Trong hệ thống WDM, lối ra của một bộ phát laser là tập hợp các tín hiệu có các
bước sóng khác nhau. Các tín hiệu này sau đó được ghép kênh và được phát vào
sợi quang. Thiết bị được sử dụng để thực hiện chức năng này gọi là bộ ghép
kênh (MEX). Tại đầu thu của mỗi tuyến cũng sử dụng 1 thiết bị tương tự như
vậy để phân chia thành các kênh có bước sóng riêng biệt, thiết bị đó gọi là thiết
bị giải ghép kênh (DEMUX). Các chức năng ghép kênh và giải kênh đều sử
dụng các bộ lọc băng hẹp. Các kỹ thuật cơ bản được sử dụng để thực hiện lọc
gồm các bộ lọc màng mỏng, cách tử sợi Bragg hoặc quang tổ hợp, các thiết bị
quang tích hợp (AWG)…. Các thiết bị MUX/DEMUX hiện có mặt trên thị
trường phần lớn có khoảng kênh 100 Ghz, và trong tương lai khoảng cách này sẽ
là 50 Ghz để đáp ứng yêu câu của các hệ thống có mật độ kênh lớn.
II.2.2.4 Sợi quang:
Sợi quang là một thành phần cơ bản của một mạng quang để truyền tín hiệu từ
đầu phát đến đầu thu. Môi trường truyền dẫn là cáp sợi quang. Các loại sợi được
sử dụng là đơn mode hay đa mode. Khi lắp đặt tuyến quang, một trong các tham
SVTH: …………… Trang 8
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
s quan trng cn chỳ ý n l suy hao tớn hiu trờn si quang theo bc súng.
Cỏc b khuch i quang ng truyn c dựng khi h thng cn truyn ti
thụng tin vi khong cỏch ln bự li suy hao trờn ng truyn.

II.2.2.5 B khuch i quang:
Mt trong nhng yu t to nờn s thnh cụng ca h thụng WDM ó dn n
s ra i ca cỏc b khuch i quang pha Erbium (EDFA). Thit b ny s
dng nng lng t mt laser bm khuch i cỏc bc súng tớn hiu cú mt
ti li vo ca chỳng. Vic s dng EDFA ó cho phộp thit lp c cỏc h
thng truyn dn c ly ln vi ớt cỏc thnh phn in t hn, tuy nhiờn cng lm
xut hin mt s vn mi. ú l vn v khuch i ph khụng ng
u v nhiu phỏt x t phỏt khuch i (ASE). Cỏc nghiờn cu mi v nguyờn
lý bm EDFA cụng sut ln ó tp trung vo vic m rng vựng khuch i ca
cỏc EDFA t 1576 n 1630 nm tc l bng L.
II.2.3 Phõn loi h thng truyn dn.
II.2.3.1 Hệ thống WDM truyền dẫn hai chiều trên hai sợi
Hệ thống WDM truyền dẫn hai chiều trên hai sợi là: tất cả kênh quang cùng trên
một sợi quang truyền dẫn theo cùng một chiều (nh hình 1.3), ở đầu phát các tín
hiệu có bớc sóng quang khác nhau và đã đợc điều chế
1

,
2

, ,
n

thông qua
bộ ghép kênh tổ hợp lại với nhau, và truyền dẫn một chiều trên một sợi quang.
Vì các tín hiệu đợc mang thông qua các bớc sóng khác nhau, do đó sẽ không lẫn
lộn. ở đầu thu, bộ tách kênh quang tách các tín hiệu có bớc sóng khác nhau,
hoàn thành truyền dẫn tín hiệu quang nhiều kênh. ở chiều ngợc lại truyền dẫn
qua một sợi quang khác, nguyên lý giống nh trên.
Hỡnh 1.4. S truyn dn hai chiu trờn hai si quang

SVTH: Trang 9
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
II.2.3.2 Truyền dẫn hai chiều trên một sợi:
Hệ thống WDM truyền dẫn hai chiều trên một sợi là: ở hớng đi, các kênh quang
tơng ứng với các bớc sóng
1
,
2
, ,
n
qua bộ ghép/tách kênh đợc tổ hợp lại với
nhau truyền dẫn trên một sợi. Cũng sợi quang đó, ở hớng về các bớc sóng
n+1,

n+2
, ,
2n
đợc truyền dẫn theo chiều ngợc lại (xem hình 1.4). Nói cách khác ta
dùng các bớc sóng tách rời để thông tin hai chiều (song công).
Hình 1.5. Sơ đồ truyền dẫn hai chiều trên cùng một sợi quang.
Hệ thống WDM hai chiều trên hai sợi đợc ứng dụng và phát triển tơng đối
rộng rãi. Hệ thống WDM hai chiều trên một sợi thì yêu cầu phát triển và ứng
dụng cao hơn, đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cực kỳ nghiêm ngặt. ở phía phát, các
thiết bị ghép kênh phải có suy hao nhỏ từ mỗi nguồn quang tới đầu ra của bộ
ghép kênh. ở phía thu, các bộ tách sóng quang phải nhạy với dải rộng của các b-
ớc sóng quang. Khi thực hiện tách kênh cần phải cách ly kênh quang thật tốt với
các bớc sóng khác bằng cách thiết kế các bộ tách kênh thật chính xác, các bộ lọc
quang nếu đợc sử dụng phải có bớc sóng cắt chính xác, dải làm việc ổn định.
Hệ thống WDM đợc thiết kế phải giảm tối đa các hiệu ứng có thể gây ra suy hao
truyền dẫn. Ngoài việc đảm bảo suy hao xen của các thiết bị thấp, cần phải tối

thiểu hoá thành phần công suất có thể gây ra phản xạ tại các phần tử ghép, hoặc
tại các điểm ghép nối các module, các mối hàn , bởi chúng có thể làm gia tăng
vấn đề xuyên kênh giữa các bớc sóng, dẫn đến làm suy giảm nghiêm trọng tỉ số
S/N của hệ thống. Các hiệu ứng trên đặc biệt nghiêm trọng đối với hệ thống
WDM truyền dẫn hai chiều trên một sợi, do đó hệ thống này có khả năng ít đợc
lựa chọn khi thiết kế tuyến.
một mức độ nào đó, để đơn giản ta có thể xem xét bộ tách bớc sóng nh bộ
ghép bớc sóng chỉ bằng cách đổi chiều tín hiệu ánh sáng. Nh vậy hiểu đơn giản,
từ bộ ghép - multiplexer trong trờng hợp này thờng đợc sử dụng ở dạng chung
để xét cho cả bộ ghép và bộ tách; loại trừ trờng hợp cần thiết phải phân biệt hai
thiết bị hoặc hai chức năng. Ngời ta chia loại thiết bị OWDM làm ba loại: Các
bộ ghép (MUX), các bộ tách (DEMUX) và các bộ ghép/tách hỗn hợp (MUX-
DEMUX). Các bộ MUX và DEMUX đợc sử dụng trong các phơng án truyền dẫn
theo một hớng, còn loại thứ ba MUX-DEMUX đợc sử dụng cho các phơng án
truyền dẫn theo hai hớng. Hình 1.5 mô tả thiết bị ghép/tách hỗn hợp.
II.2.3.3 So sỏnh hai phng phỏp truyn dn trờn:
SVTH: Trang 10
Máy phát
quang
Bộ
khuếch
đại sợi
quang
Bộ ghép/
tách kênh

1
,
2

n
1
Máy phát
quang
Máy thu
quang
Máy thu
quang
Máy thu
quang
Máy thu
quang
Máy phát
quang
Máy phát
quang
Bộ tách/
ghép kênh
n
1
n
1
n
1
n
O O

n+1
,
n+2

2n

1

n

n+1

2n
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
Cả hai hệ thống đều có ưu nhược điểm riêng. Giả sử rằng công nghệ hiện đại
chỉ cho phép truyền N bước sóng trên một sợi quang, so sánh hai hệ thống ta
thấy rằng.
• Xét về dung lượng, hệ thống đơn hướng có khẳ năng cung cấp dung lượng
cao gấp đôi so với hệ thống song hướng. Ngược lại, số sợi quang cần
dùng gấp đôi so với hệ thống song hướng.
• Khi có sự cố đứt cáp xảy ra, hệ thốn song hướng không cần đến cơ chế
chuyển mạch bao vệ tự động ASP ( Automatic Protection-Swiching ) vì
cả hai đầu của liên kết đều có khẳ năng nhận biết sự cố một cách tức thời.
• Đứng về khía cạnh thiết kế mạng, hệ thống song hướng khó thiết kế hơn
vì còn phải xét thêm các yếu tố như sau: vấn đề xuyên nhiễu do có nhiều
bước sóng hơn trên một sợi quang, đảm bảo định tuyến và phân bố bước
sóng sao cho hai chiều trên sợi quang không dùng chung một bước sóng.
• Các bộ khuếch đại trong hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức
tạp hơn hệ thống đơn hướng. Tuy nhiên, do số bước sóng khuếch đại
trong hệ thống song hướng giảm ½ theo mỗi chiều nên ở hệ thống song
hướng, các bộ khuếch đại sẽ cho công suất ngõ ra lớn hơn so với ở hệ
thống đơn hướng.
II.2.4. Ưu, nhược điểm của hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng.

+ Dụng lượng truyền dẫn lớn, hệ thống WDM có dung lượng truyền dẫn lớn hơn
nhiều so với hệ thống TDM. Hiện nay nhiều hệ thống cáp sợi quang đã truyền
dẫn dung lượng lên đến hàng ngàn Gbit nhờ công nghệ WDM với hang chục
đến hàng trăm bước sóng, chẳng hạn như hệ thống cáp quang biển SEA-ME-
WE-3 và SEA-ME-WE-
+ Truyền dẫn hai chiều trên cùng một sợi quang, điều này cũng cho phép tăng
dung lượng của hệ thống lên đáng kể.
+ Truyền dẫn đồng thời các dạng tín hiệu khác nhau, các loại hình thông tin đa
dịch vụ băng thông rộng, chẳng hạn như dữ liệu, hình ảnh, âm thanh dạng số và
tương tự…
+ Nhờ việc phân chia dung lượng truyền dẫn thành nhiều kênh nên giảm được
tốc độ truyền trong mỗi kênh, từ đó làm giảm được ảnh hưởng của tán sắc đến
chất lượng hệ thống nên có thể kéo dài cự ly các trạm trung gia, giảm giá thành
hệ thống.
SVTH: …………… Trang 11
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
+ Đáp ứng linh hoạt trong việc nâng cấp dung lượng hệ thống, kỹ thuật WDM
cho phép tăng dung lượng của mạng hiện có mà không cần phải lắp đặt thêm
cáp quang. Việc nâng cấp dung lượng đơn giản là cắm thêm card mới trong khi
hệ thống vẫn hoạt động, giảm được chi phí đầu tư mới.
+ Quản lý băng tần và cấu hình mềm dẻo, linh hoạt nhờ việc định tuyến và phân
bổ bước sóng trong mạng WDM nên có khả năng quản lý hiệu quả băng tần
truyền dẫn và cấu hình lại dịch vụ mạng.
Bên cạnh những ưu điểm trên, hệ thống WDN còn có những hạn chế:
+ Dung lượng hệ thống còn hạn chế, chưa khai thác triệt để băng tần của sợi
quang.
+ Chi phí cho khai thác, bảo dưỡng tăng do có nhiều hệ thống cùng hoạt động.
II.2.5. Các yêu cầu của hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng WDM.
II.2.5.1. Phần phát.
Trong hệ thống WDM, nguồn phát đống một vai trò quan trọng. Khác với hệ

thống thông thường, hệ thống WDM sử dụng các nguồn phát từ các laser khác
nhau hoặc từ một laser chủ. Bên cạnh các yêu cầu cụ thể như đối với laser thông
thường (tức là yêu cầu về độ rộng phổ và độ ổn định) thì một trong nhưng tham
số quan trọng đối với laser là dài bước sóng có thể điều chỉnh được. Có nhiều
loại laser Diode có thể thay đổi bước sóng được sử dụng phổ biến trong hệ
thống thông tin sợi quang ghép kênh theo bước sóng, chẳng hạn như
DFB,DBR,C
3
, hố lượng tử… Trong hai loại laser DFB và DBR, để việc thay đổi
bước sóng không ảnh hưởng nhiều đến công suất phát, người ta sử dụng hai điện
cực: một điện cực để thay đổi chiết suất lớp cách tử để thay đổi bước sóng phát
và một điện cực khác để thay đổi công suất phát của laser. Phương pháp này chỉ
cho phép đạt được thay đổi hệ số chiết suất rất nhỏ nên dãi điều chỉnh bước
sóng của hai loại laser khoảng 10 nm. Để đáp ứng nhu cầu thông tin hiện nay
người ta sử dụng loại nguồn phát có khả năng điều chỉnh bước sóng trong một
dãi rộng lớn ( đến hàng chục nm).
II.2.5.2. Môi trường truyền.
Trong hệ thống WDM, để đảm bảo nhu cầu truyền khoảng cách lớn, ta phải sử
dụng các bộ khuếch đại trên đường truyền, khoảng cách lớn thì các EDFA càng
nhiều. Chính điều này làm hạn chế băng thông của hệ thống do hiện tượng làm
hẹp phổ khuếch đại của các EDFA mắc nối tiếp vì bản thân phổ khuếch đại của
SVTH: …………… Trang 12
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
từng EDFA có tính chọn lọc đối với các bước sóng. Do đó, để đảm bảo băng
thông truyền cho hệ thống đa kênh thì cần phải khắc phục nhược điểm trên bằng
cách sử dụng các kỹ thuật làm phẳng phổ khuếch đại của tín hiệu.
II.2.5.3.Phần thu.
Cũng như phần phát, phần thu có bộ giải ghép kênh quang. Một trong những
loại đang được sử dụng rộng rãi là bộ giải ghép kênh quang thu động ghép sợi
do tính đơn giản và hiệu quả của nó. Tuy nhiên đối với bộ giải ghép kênh này thì

công suất ở ngõ ra chỉ bằng một phần công suất ngõ vào (tùy thuộc vào số kênh
truyền, số kênh truyền càng lớn thì công suất ra càng nhỏ), do đó sau bộ ghép và
trước bộ tếch kênh phải sử dụng các bộ khuếch đại quang để bù vào sự suy hao
này. Tiếp theo tại phía thu, ứng với mỗi kênh sử dụng bộ lộc có khẳ năng điều
chỉnh bănng tần đêt tách kênh quang tương ứng từ tín hiệu quang tổng hợp. Khi
số kênh nhiều, mật độ kênh lớn thì các bộ lọc này đòi hỏi phải hoạt động chính
xác và ổn định tránh hiện tượng xuyên kênh từ các kênh lân cận. Ngoài các yêu
cầu trên, khi số kênh trong hệ thống WDM tăng lên, công suất sợi quang lớn thì
các hiện tượng phi tuyến của sợi xuất hiện làm suy giamt hệ thống. Đó là các
hiệu ứng tán xạ Ranman (SRS), tán xạ Brilliouin (SBS), tự điều chế pha (SPM).
SVTH: …………… Trang 13
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
CHƯƠNG II: Khảo Sát Và Tìm Hiểu Hiệu Ứng Phi Tuyến Trộn
Bốn Bước Sóng FWM (Four Wave Mixing).
II.1: Tổng quan về các hiệu ứng phi tuyến trong hệ thống ghép kênh quang
theo bước sóng WDM (Wavelength).
- Hiệu ứng quang được gọi là phi tuyến nếu các tham số của nó phụ thuộc
vào cường độ ánh sáng (công suất). Các hiện tượng phi tuyến có thể bỏ qua đối
với các hệ thống thông tin quang hoạt động ở mức công suất vừa phải (vài mW)
với tốc độ bit lên đến 2.5Gbps. Tuy nhiên , ở tốc độ cao hơn như 10 Gbps và cao
hơn hay ở mức công suất truyền dẫn lớn, việc xét các hiệu ứng phi tuyến rất
quan trọng. Trong các hệ thống WDM, các hiệu ứng có thể trở nên quan trọng
thậm chí ở công suất và tốc độ bit vừa phải.
- Các loại hiệu ứng có thể chia làm 2 loại. Loại thứ nhất phát sinh do tác
động qua lạ giữa các sóng ánh sáng với các phonon (rung động phân tử) trong
môi trường silica- một trong nhiều loại hiệu ứng tán xạ mà chúng ta đã xem xét
là tán xạ Reyleigh. Hai hiệu ứng chính trong loại này là tán xạ do kích thích
Brllouin (SBS) tán xạ do kích thích Raman (SRS).
+ Loại thứ hai sinh ra do sự phụ thuộc của chiết suất vào cường độ
điện trường hoạt động, tỷ lệ với bình phương biên độ điện trường. Các hiệu ứng

trong loại này là hiệu ứng tự điều pha (SPM- self-Phase Modulation), hiệu ứng
điều chế xuyên pha (CPM- Cross-Phase Modulation) và hiệu ứng trộn bốn bước
sóng (FWM- Four-Wave Mixing). Loại hiệu ứng này được gọi là hiệu ứng Kerr.
II.2: Khảo sát và tìm hiểu hiệu ứng phi tuyến trộn bốn bước sóng FWM
(Four Wave Mixing) trong hệ thống ghép kênh quang theo bước sóng.
II.2.1: Định nghĩa và tổng quan về hiệu ứng FWM.
II.2.1.1: Định nghĩa.
- Thông thường chỉ các hệ thống mang rất nhiều các bước sóng đồng thời,
như các hệ thống DWDM mới có trộn bốn bước sóng (FWM). Gây ra bởi
hiện tượng phi tuyến của chiết suất của chính sợi quang, hiệu ứng FWM
tương tụ như sự biến dạng phô bậc ba hỗn hợp tức là nhiều tín hiệu quang
có cường độ tương đối mạnh sẽ tương tác với nhau tạo ra các thành phần
tần số mới, sự tương tác này có thêt xảy ra giữa các bước sóng của tín
hiệu trong hệ thống WDM (Amplifier Spontaneous Emission) của các bộ
khuếch đại quang, cũng như giữa mode chính và mode bên của một kênh
tín hiệu, giả sử có 3 bước sóng với tần số ω
i
, ω
j,
ω
k
tương tác với nhau thì
tần số mới có thể tạo ra là ω
ịk
.
SVTH: …………… Trang 14
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
+ V Theo quan điểm cơ lợng tử thì FWM là hiệu ứng mà trong đó
có sự phá huỷ photon ở một số bớc sóng và tạo ra một số photon ỏ các bớc sóng
mới sao cho vẫn bảo toàn về động lợng. Nếu gọi P

ijk
(L) là công suất của bớc
sóng
ijk
trong sợi quang, thì:
( )
( )
( )
LPPP
S
L
cn
LP
kji
effijk
ijk




= exp.6
1024
2
2
2
3
22
0
6
(3.10)

Trong đó:
là hiệu suất của quá trình FWM
c là tốc độ ánh sáng
S
eff
là diện tịch hiệu dụng vùng lõi
P
i
, P
j
, P
k
là công suất tơng ứng với các bớc sóng
i
,
j
,
k

(3)
là độ cảm phi tuyến bậc 3.
Hiệu suất của quá trình FWM phụ thuộc vào điều kiện phù hợp về pha.
Hiệu ứng FWM xảy ra mạnh chỉ khi điều kiện này đợc thoả mãn (tức là động l-
ợng của photon đợc bảo toàn). Vì trong sợi quang tồn tại tán sắc, nên điều kiện
phù hợp về pha rất khó xảy ra. Tuy nhiên với môi truờng là loại sợi có tán sắc rất
nhỏ và các kênh có khoảng cách gần nhau thì điều kiện này có thể coi là xấp xỉ
đạt đợc.
II.2.1.2:Tng quan v hiu ng FWM.
Cỏc c ch bin dng bc ba to ra hm trong cỏc h thng mt kờnh.
Trong cỏc h thng a kờnh, cỏc hm bin dng bc ba to ra hm bc ba v

ton b ca cỏc tp hp cỏc kt qu chộo. Nhng kt qu chộo ny gõy phn ln
khú khn vỡ chỳng thng ri vo gn hay phớa trờn nh ca cỏc tớn hiu mong
mun.
Xem xột mt h thn gm ba bc súng n gin (
1
,
2
,
3
) ang chu
bin dng FWM. Trong h thng n gin ny, 9 kt qu chộo c to ra gn

1
,
2
, v
3
m gm cú hai hay nhiu hn cỏc bc súng nguyờn gc. Chỳ ý l
SVTH: Trang 15
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
có kết quả phụ xuất hiện, nhưng chúng rơi vào rất xa so với các bước sóng đầu
vào nguyên gốc ban đầu. Giả thiết các bước sóng đầu vào là (λ
1
= 155,72 nm, λ
2=
1552,52 nm, λ
3
= 1553,32 nm). Các bước sóng nhiễu là mối quan ngại lớn nhất.
Ba hệ thống bước sóng.:
λ

1
+ λ
2
- λ
3
= 1550,92 nm λ
1
- λ
2
+ λ
3
= 1552,52 nm λ
2
+ λ
3
- λ
1
=
1554,12 nm
λ
1
- λ
2
+ λ
3
= 1552,52 nm 2λ
1
- λ
3
= 1552,12 nm 2λ

2
– λ
1
=
1553,32 nm
λ
2
– λ
1
+ λ
3
= 1552,52 nm 2λ
3
– λ
1
= 1554,92 nm 2λ
3
– λ
2
=
1554,12 nm

Có thể thấy rằng 3 trong số kết quả sóng nhiễu rơi vào đỉnh của ba tín
hiệu gốc. Sáu kết quả còn lại rơi ra ngoài ba tín hiệu ban đầu. Sáu bước sóng này
có thể được lọc ngoài theo tính chất quang. Vì ba kết quả sóng nhiễu rơi vào
phía trên của các tín hiệu gốc được trộn vào nhau, chúng không thể bị dịch
chuyển ra ngoài bằng bất cứ cách nào. Hình dưới đây chỉ ra các kết quả nhìn
trên đồ họa. Ba thành dài hình khối là các kết quả gốc. Các thanh ngắn hơn có
các đượng ghạch ô thêt hiện cho 9 bước sóng nhiễu. Số lượng các bước sóng
nhiễu tăng lên ½ x (N

3
– N
2
) trong đó N là số lượng các tín hiệu.
SVTH: …………… Trang 16
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
Hình 2.1: Các kết quả FWM đối với ba hệ thống bước sóng
Hình 2.2 Các bước sóng FWM trong đồ thị tính toán .Trên hình chỉ ra các kết
quả bước sóng nhiễu nhanh chóng tạo thành một lượng lớn. Vì không có cách
nào để phá những sóng rơi phía trên các tín hiệu gốc, hy vọng duy nhất là ngăn
chặn chúng không hình thành ngay từ ban đầu.
Hình 2.2: Các bước sóng FWM trong đồ thị tính toán

Hai yếu tố gây nhiều ảnh hưởng đến cường độ của FWM, hay còn gọi là
hiệu suất trộn FWM. Yếu tố đầu tiên là khoảng cách kênh, hiệu suất trộn tăng
lên đáng kể vì khoảng cách kênh trở nên gần nhau hơn. Tán sắc sợi là yếu tố thứ
hai, và hiệu suất tỷ lệ nghịch với tán sắc sợi, đặt hiệu suất cao nhất tại điểm tán
sắc bằng không. Trong tất các trường hợp, hiệu suất trộn FWM được thể hiện
SVTH: …………… Trang 17
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
bằng dB và các giá trị càng thiên về giá trị âm hơn thì tốt hơn vì chúng chỉ ra
hiệu suất trộn thấp hơn.
Hình 2.3 Hiệu suất trộn FWM trong các loại sợi đơn mode
Hình trên chỉ ra độ lớn của hiệu suất trộn đối lại với tắn sắc sới và khoảng
cách kênh. Nếu một thiết kế sử dụng NDSF với sự tán xạ là 17 ps/nm/km và
khoảng cách nhỏ nhất mà Liên minh viễn thông quốc tế (ITU) DWDM gợi ý là
0,8 nm khi đó hiệu suất trộn là khoảng -48 dB và chỉ gây ảnh hưởng rất nhỏ.
Mặt khác, nếu một thiết kế hệ thống sử dụng DSF với tán sắc là 1 ps/nm/km và
khoảng cách không tiêu chuẩn là 0,4 nm, do đó hiệu suất trộn là -12dB và sẽ suy
giảm công suất của hệ thống. Việc này sẽ làm cho sự phục hồi tín hiệu được

truyền tải trở nên không thể. Độ lớn của hiệu suất trộn biến đổi đa dạng vì tham
số cũng sẽ biến đổi. Dữ liệu được thể hiện chỉ nhằm mục đích minh họa cho các
nguyên tắc này.
II.2.2: Nguyên nhân hình thành hiệu ứng FWM.
- Nguyên nhân là do các tần số ω
i
, ω
j,
ω
k
tổ hợp với nhau tạo ra bước sóng
thứ tư ở tần số ω
i
±ωj ± ωk. Đối với khoảng cách tần số bằng nhau và một sự lựa
chọn i, j, k nào đó, bước sóng thứ tư sẽ ảnh hưởng đến bước sóng thứ ω
i
. Ví dụ,
cho khoảng cách tần số ∆ω với ω
1
, ω
2,
ω
3
là các tần số liên tiếp, nghĩa là ω
2
= ω
1

+ ∆ω và ω
3

= ω
1
+ 2∆ω
3
sẽ có ω
1
- ω
2
+ ω
3
= ω
2
và 2ω
2
- ω
1
= ω
3
. Do đó các bước
sóng được truyền trong sợi quang sẽ chịu ảnh hưởng lẫn nhau bởi cơ chế biến
dạng bậc ba. Nguyên nhân chính dẫn đến hiệu ứng trộn bốn bước sóng FWM.
II.2.3: Ảnh hưởng của hiệu ứng FWM.
- FWM gây ra hai kiểu biến dạng: Điều chế giữa các phổ với nhau và dãn
rộng phổ. Điều chế giữa các phổ với nhau là được mô tả bởi công suất
thay đổi giữa các thành phổ rời rạc, trong khi dãn rộng phổ diễn ra giữa
đường phổ trong phổ tín hiệu. SPM (Self Phase Modulation- Tự điều chế
SVTH: …………… Trang 18
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
pha) v XPM (Cross Phase Moudulation iu ch pha chộo) tiờu biu
cho cỏc trng hp c bit ca FWM. Nu 3 tn s khỏc nhau l c

xem xột, SPM xy ra khi cho i=j=k v XPM cho j khỏc i=k v j=i khỏc k.
Trong cỏc trng hp khỏc, s iu ch ph ln nhau gia tt c ba thnh
phn ph din ra. Do bi cỏc tham bin t nhiờn ca hiu ng FWM, tng
nng lng trong min quang l c bo ton.
+) SPM là hiệu ứng xảy ra khi cờng độ quang đa vào thay đổi, hiệu
suất khúc xạ của sợi quang cũng biến đổi theo (nói cách khác là chiết suất của
môi trờng truyền dẫn thay đổi theo cờng độ ánh sáng truyền trong đó), ta có:
n = n
0
+ n
NL
= n
0
+ n
2
2
E
(2.3.1)
Trong đó:
n
0
là chiết suát tuyến tính
n
2
là hệ số chiết suất phi tuyến tính (n
2
= 1,22.10
-22
đối với sợi SI)
E là cờng độ trờng quang.

Hiệu ứng này gây ra sự dịch pha phi tuyến
NL
của trờng quang khi lan
truyền trong sợi quang (đạo hàm của pha tức là tần số). Giả sử bỏ qua suy hao thì
sau khoảng cách L, pha của trờng quang sẽ là:
( )
NL
const
nnL
nL
+=
+
==




2
20
E 2
2
(2.3.2)
Đối với trờng quang có cờng độ không đổi, hiệu ứng SPS chỉ làm quay pha
của trờng quang, do đó ít ảnh hởng đến chất lợng của hệ thống. Tuy nhiên đối
với trờng quang có cờng độ thay đổi thì dịch pha phi tuyến
NL
sẽ thay đổi theo
thời gian. Sự thay đổi theo thời gian này cũng có nghĩa là trung xung tín hiệu sẽ
tồn tại nhiều tần số quang khác với tần số trung tâm v
0

một giá trị là v
NL
, với:
v
NL
= (-1/2)(v
NL
/t) (2.3.3)
SVTH: Trang 19
Bỏo cỏo kho sỏt v ỏnh giỏ hiu ng trn bc song FWM trong h thng WDM
Hiện tợng này còn gọi là hiện tợng dịch tần phi tuyến làm cho sờn sau của
xung dịch đến tần số f<f
0
và sờn trớc của xung dịch đến tần số f>f
0
. Điều này
cũng có nghĩa là phổ của tín hiệu đã bị dãn trong quá trình truyền, đặc biệt khi
khoảng cách giữa các kênh gần nhau, hiện tợng dãn phổ do SPM có thể dẫn đến
giao thoa gây xuyên nhiễu giữa các kênh.
Nếu xét đến ảnh hởng của tán sắc thì sẽ thấy dạng xung bị biến đổi dọc
theo sợi (tán sắc tích luỹ theo sự tăng lên của chiều dài tuyến). Nếu goi D là hệ
số tán sắc của sợi, thì:
Với D<0: thành phần tần số cao (f>f
0
) sẽ lan truyền nhanh hơn thành
phần tần số thấp (f<f
0
), do đó xung bị dãn ra.
Với D>0: thành phần tần số cao (f>f
0

) sẽ lan truyền chậm hơn thành
phần tần số thấp (f<f
0
) làm cho xung bị co lại.
Sự biến đổi công suất quang càng nhanh thì sự biến đổi tần số quang cũng
càng lớn, làm ảnh hởng lớn đối với xung hẹp, khó khăn trong việc nâng cao tốc
độ trong hệ thống.
+) XPM (Cross Phase Modulation): Do trong hệ thống WDM có nhiều
bớc sóng cùng lan truyền trên một sợi quang, nên hệ số chiết suất tại một bớc
sóng nào đó không chỉ phụ thuộc vào cờng độ sáng của bản thân sóng ấy mà còn
phụ thuộc vào cờng độ của các bớc sóng khác lan truyền trong sợi. Trong hệ
thống này chiết suất phi tuyến ứng với bớc sóng thứ i sẽ là:
{ }

+=
2
2
i2
EE
jNL
nn
(2.3.4)
Trong đó:
n
2
là hệ số chiết suất phi tuyến
E
i
, E
j

là cờng độ trờng quang của bớc sóng thứ i, thứ j.
SVTH: Trang 20
Báo cáo khảo sát và đánh giá hiệu ứng trộn bước song FWM trong hệ thống WDM
§iÒu nµy dÉn tíi pha cña tÝn hiÖu bÞ ®iÒu chÕ bëi cêng ®é ¸nh s¸ng cña
c¸c kªnh kh¸c vµ g©y ra xuyªn nhiÔu gi÷a c¸c kªnh.
SVTH: …………… Trang 21