GIẢM ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN KHI KẾT HỢP GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG VÀ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI ppsx

GIẢM ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN
KHI KẾT HỢP GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG
VÀ KHUẾCH ĐẠI QUANG SỢI TRONG HỆ THỐNG
THÔNG TIN SỢI QUANG



ThS. CHU CÔNG CẨN
Bộ môn Kỹ thuật thông tin
Khoa Điện – Điện tử
Trường Đại học Giao thông Vận tải


Tóm tắt: Thông tin quang đã dần trở thành phương tiện truyền dẫn chủ đạo trên mạng
viễn thông của các quốc gia và xuyên quốc gia. Ngày nay, các hệ thống thông tin sợi quang đã
truyền tải trên 85% nhu cầu dung lượng thông tin mà con người tạo ra.
Mục tiêu nâng cao năng lực của thông tin quang đã thúc đẩy việc nghiên cứu và đưa vào
ứng dụng nhiều công nghệ và kỹ thuật mới. Trong các công nghệ đó thì công nghệ ghép kênh
quang theo bước sóng và công nghệ khuếch đại quang sợi được quan tâm nhất. Tuy nhiên khi
kết hợp hai công nghệ này vào hệ thống thông tin sợi quang đòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn
đề kỹ thuật để đáp ứng yêu cầu của hệ thống thông sợi quang.
Bên cạnh vấn đề kỹ thuật cần giải quyết về sự khuếch đại không đồng đều giữa các kênh
quang và mở rộng phổ của EDFA thì các giải pháp làm giảm nhỏ ảnh hưởng của các hiệu ứng
phi tuyến là hết sức quan trọng khi áp dụng đồng thời hai công nghệ trên vào các hệ thống
thông tin quang.
ĐT
Summary: The optical communication has become a major transmitting means in the
national and international telecommunication network. Nowadays, the optical communication
systems have transmitted over 85% of the total information capacity created by Man.
The target of improving capacity of optical communication system has pushed up the

research and application of new technologies and techniques, of which the technology for
combining the optical wave-length division multiplexing and Erbium Doped Fiber Amplifier
draws most attraction. However, it is essential to solve some technical issues to satisfy the
requirements of the system when combining two technologies into optical communication
system.
Besides, the technical issues involving solution to the uneven amplification between
the optical channels, measures to reduce the influence of nonlinear effects are significant
when applying both technologies to the optical communication system.

I. GIỚI THIỆU
Dựa trên đặc tính truyền dẫn của công nghệ ghép kênh quang theo bước sóng
(Wavelength Division Multiplexing – WDM) và khuếch đại quang sợi Erbium (Erbium Doped
Fiber Amplifier –EDFA) ta thấy khi kết hợp sử dụng hai công nghệ này là nhằm nâng cao năng


lực truyền dẫn của các hệ thống thông tin quang điều chế cường độ và tách trực tiếp (IM-DD).
Về mặt kỹ thuật, khi ứng dụng kết hợp hai công nghệ ngày tất yếu nảy sinh các vấn đề kỹ thuật
cần khắc phục. Các vấn đề đó là:
- San bằng phổ tăng ích của EDFA nhằm đạt tới sự khuếch đại đồng đều giữa các kênh.
- Mở rộng băng tần của EDFA để đáp ứng nhu cầu về số lượng kênh quang ngày càng gia
tăng.
- Giảm ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến tăng dẫn tới giảm xuyên nhiễu giữa các
kênh…
Việc tìm kiếm các giải pháp để tối ưu cho các vấn đề trên cũng tức là tìm các giải pháp để
nâng cao năng lực của hệ thống.
Với hệ thống thông tin quang kết hợp ghép kênh quang theo bước sóng (WDM) và khuếch
đại quang sợi Erbium (EDFA), ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến tăng là do kết hợp ảnh
hưởng của hai công nghệ khi áp dụng trên cùng một hệ thống. Hiệu ứng phi tuyến tăng không
chỉ là do công suất tổng của hệ thống WDM lớn mà còn do hệ thống luôn có sự bù công suất tổn
hao làm cho công suất trong sợi luôn luôn ở mức cao. Mặt khác dải tần tăng ích của EDFA

không đồng đều làm cho có kênh quang thì công suất đỉnh rất lớn, có kênh quang thì công suất
đỉnh lại nhỏ. Các vấn đề này dẫn tới ảnh hưởng phi tuyến không những tăng lên mà còn có
chiều hướng phức tạp và khó kiểm soát hơn. Các ảnh hưởng phi tuyến này trong hệ thống có sử
dụng nhiều bộ EDFA luôn được tích lũy và lại gây ra xuyên nhiễu lớn hơn. Bởi vậy đòi hỏi cần
có các biện pháp để tối ưu các tham số: Công suất phát, khoảng cách giữa các kênh, số bộ khếch
đại EDFA… để cho các ảnh hưởng phi tuyến này là nhỏ nhất mà vẫn đáp ứng được yêu cầu
tăng năng lực của hệ thống thông tin quang.
ĐT
Các hiệu ứng phi tuyến trong hệ thống kết hợp WDM và EDFA có ảnh hưởng rất lớn đến
chất lượng của hệ thống, đặc biệt là hệ thống ghép kênh quang với mật độ cao. Cho nên, để tạo
ra được các hệ thống kết hợp WDM và EDFA có năng lực lớn thì vấn đề tối ưu các ảnh hưởng
này là rất cần thiết. Các hiệu ứng đó bao gồm: các hiệu ứng tán xạ Brillouin kích thích
(Stimulated Brillouin Scattering – SBS), tán xạ Raman kích thích (Stimulated Raman
Scattering- SRS), hiệu ứng trộn bốn bước sóng (Four Wave Mixing -FWM) và các hiệu ứng liên
quan đến hiệu ứng Kerr như hiệu ứng tự điều chế pha (Self-Phase Modulation – SPM), điều chế
pha chéo (Cross-Phase Modulation - XPM).
Trong đó, với các hiệu ứng tán xạ thì hiệu ứng SBS chỉ ảnh hưởng lớn khi ta sử dụng các
bộ nguồn laser có độ rộng phổ rất hẹp (hiện tại các laser này chưa được dùng nhiều đối với cả
các hệ thống có tốc độ rất cao). Nói cách khác chưa cần phải xét đến ảnh hưởng của hiệu ứng
SBS tới chất lượng hệ thống.
Với các hiệu ứng phi tuyến liên quan đến hiệu ứng Kerr trong các hệ thống WDM có N
kênh, nếu các kênh có các công suất phát như nhau thì hiệu ứng XPM có ảnh hưởng lớn gấp N
lần hiệu ứng SPM cho nên có thể bỏ qua việc phân tích SPM mà tập trung vào phân tích ảnh
hưởng của hiệu ứng XPM.


II. GIẢM ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆU ỨNG XPM
Hiệu ứng XPM không chỉ gây ra các ảnh hưởng tới tán sắc của hệ thống mà còn gây ra sự
giãn rộng phổ của kênh quang. Với sự ảnh hưởng tới tán sắc thì hiệu ứng này tạo ra các tán sắc
âm, tức là làm co hẹp độ rộng các xung, điều này không gây ảnh hưởng gì lớn đến chất lượng hệ

thống. Nhưng với ảnh hưởng làm giãn rộng phổ của kênh không những làm méo cường độ của
kênh mà còn có thể ảnh hưởng tới các kênh lân cận nếu khoảng cách giữa các kênh không được
đảm bảo.
Để giải quyết vấn đề ảnh hưởng giãn rộng phổ của hiệu ứng XPM tới các kênh lân cận thì
cách tốt nhất là đảm bảo khoảng các kênh an toàn. Đảm bảo khoảng cách kênh an toàn cũng có
nghĩa là giảm độ rộng phổ của các nguồn phát quang trong hệ thống WDM, tức là sử dụng các
nguồn phát quang có độ rộng phổ hẹp hơn. Hiện nay sử dụng các chuẩn theo khuyến nghị của
ITU-T với công suất nhỏ hơn 5 mW trên một kênh thì ảnh hưởng của của xuyên nhiễu của các
kênh lân cận do XPM là không đáng kể. Tuy nhiên, nếu công suất phát càng lớn thì sự mở rộng
phổ của tín hiệu do hiệu ứng XPM càng lớn vì thế việc phân tích phổ ảnh hưởng của XPM gặp
khó khăn. Vấn đề tính khoảng cách kênh cho các hệ thống WDM có nhiều kênh sẽ không thiết
thực vì thế phải tính toán mức công suất ảnh hưởng của hiệu ứng XPM để bù cho nó.
Bằng việc phân tích phổ lan truyền của tín hiệu biểu diễn dưới dạng phương trình
Schoedinger phi tuyến và áp dụng phương pháp hàm chuyển đổi chuỗi Voltera biến đổi Bo Xu
đã đưa ra kết quả như sau:
ĐT
Méo cường độ của một kênh bất kỳ do hiệu ứng XPM của kênh thứ k là :
()
() ()
()
L,AL,A)L
2
exp(P
)Lexp(P
)L
2
exp(P
L,A
exp)L
2

exp(P)L,(P
'
k,Xk,X0
0
2
0
k
k,X
0k,X
ω+ω
α
−≈
α−−
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
α
−
ω
α
−=ωΔ

∑
(1)
Trong đó: Trường lan truyền của kênh thứ k tại độ dài L là:

()
()
()
2
22
0k
2
k,X
2
j
kj
P0,PD
2
j
expL
2
exp
j2L,A
ωβ−ωωΔβ+α
ω
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

ω−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
α
−γ
−≈ω
(2)

Méo cường độ của kênh bất kỳ do hiệu ứng XPM của kênh thứ k là :
(3)
Trong đó M là số bộ khuếch đại của một tuyến, N là số kênh của tuyến.
() ( )()
(
)
()
ωωΔβ+α
ω
ωα−γ≈ωΔ
kj
2/Dsin
0,PLexpP4L,P
2
2
k
0k,X
Như vậy ta phải bù công suất của hiệu ứng XPM do méo cường độ cho mỗi kênh là :

(4)
()()
dzL,P1NMP
L
0
k,X
∫
ωΔ−=Δ


ĐT
III. GIẢM ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆU PM
ng sử dụng WDM
và EDFA đã có sự bù tán sắc như sau :
Hình 1. Mô hình của tuyến thông tin quang sử dụng WDM và EDFA.
rong mô hình trên, tuyến truyền dẫn có sử dụng M bộ khuếch đại EDFA, L là khoảng
cách của tuyến, L ệu, L là đoạn
sợi c
sợi dịch chuyển tán sắc DSF là có
FWM lớn đến mức có thể gây ra suy giảm công suất của các kênh do nó tạo ra điều kiện kết hợp
pha.
mới nằm trong băng tần của của các
kênh trong hệ thống. Công suất bị ảnh hưởng là :
ỨNG X
Để thuận tiện cho việc phân tích ta sử dụng mô hình tuyến thông tin qua

T
1
+L
2
là khoảng cách cần phải bù cho suy hao công suất tín hi
1
ần được bù tán sắc, L
2
là đoạn sợi dùng để bù tán sắc.
Hiệu ứng FWM có khả năng gây ra suy giảm công suất của tín hiệu quang và gây ra xuyên
nhiễu cho các kênh của hệ thống WDM. Thực tế thì chỉ có
Các sợi có tán sắc thường có ảnh hưởng của FWM nhỏ. Khi tổn hao công suất kênh do
hiệu ứng FWM cho các kênh là không đáng kể thì hiệu ứng FWM có thể được coi như chỉ có
ảnh hưởng xuyên nhiễu tới các kênh của hệ thống.
Hiệu ứng FWM với sự tương tác của 3 kênh f
1
, f
2
, f
3
là có ảnh hưởng lớn tới hệ thống sử
dụng WDM và EDFA vì nó có thể tạo ra các bước sóng
ijk
P
=
ijk
)LL(
1e
kji
2

ijk
224
26
2211
e
AA
0()0(P)0(P
d
cn
1024
η
λ
χπ
α+α−
(5)
2e
)P
Trong đó:
, P , P : là các công suất ánh sáng đầu vào với các tần số f , f , f
c sóng.

i tuyến bậc ba.
ệu dụng tương ứng của sợ
P
i
j
k 1 2
3
.
λ

: Bướ
c : vận tốc ánh sáng.
χ
: là độ cảm ph
2e1e
A,A : là vùng hi i
11
L,L
.
ijk
: là hệ số FWM.
η
Bộ phát
Bộ thu
EDFA
1 M
Bộ lọc
EDFA
L
2

L
1

L
1
L
2
L

2
)2(
ijk2
L)
j
L)j(
L)j(
1e1
2
)1(
1
)1(
ijk
1
−
−
βΔ−α−
βΔ−α−
(
)1(
ijk
ijk
j
e
e
j
2
)2(
ijk

1
ijk
1
βΔ−α
−
+
βΔ−
=η
βΔα−
(6)
Vớ là hệ số mất kết hợp pha của các sợ và .
(7)

m = 1 hoặc 2.
Với h g suất của
FWM tạ
1
α
i
)2(
ijk
)1(
ijk
, βΔβΔ
i
1
L
2
L
[]

)ff()ff(
d
dD
c2
D)ff)(ff(
c
2
)m(
0j
)m(
0i
)m(2
)m(
kjki
2
)m(
ijk
−+−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
λ
λ
+−−
πλ

=βΔ
ệ thống N kênh bước sóng có khoảng cách kênh đồng đều thì tổng côn
o ra tại bước sóng
n
f
là :
∑
−+=
kjin
ffff
ijkijk0n
Đây cũng chính là mứ trung
α+α−
η
2211
2
)LL(
32
dePbM
n, i, j, k = 1,2,….,N (8)
c bình mà FWM gây ra trong dải tần của hệ thống WDM. Bởi
vì, các kênh được phát với độ rộng phổ nhất định, tứ (đ ộn
các kênh với Laser là cỡ ~ 0.1 nm) do đó FWM cũng tạo ra chùm các bước sóng ảnh hưởng.
hư vậ n nhiễu trong một kênh khi công suất phát đã bù cho
nhiễu ASE là:

=P
c là chùm các bước sóng ộ r g phổ của
Với các hệ thống kết hợp WDM và EDFA nhiễu ASE là thành phần cố hữu vì thế cách tốt
nhất là phải bù công suất cho nó. Như vậy, công suất phát yêu cầu để đảm bảo tỉ số tín hiệu trên

nhiễu
0
SNR với hệ thống đưa ra ở trên là:
ĐT
).LL/(L)1e(BhvnSNR2P
21
)LL
0sp00
2211
+−=
α+α
(9)
N y FWM gây ra tỉ số tín hiệu trê
n
)LL(
0FWM
P/ePSNR
2211
α+α−
=
(10)
Từ các phương trình (8) và (10) ta có :
=
FWM
SNR
∑
η
22
2
)

d
(11)
−+=
α+α−
α+α−
kjin
2211
11
ffff
ijkijk
LL(
3
0
2
)LL(
0
ePbM
eP
Trong đó M là số bộ khuếch đại EDFA
21
LL
L
M
+
=
.
Thay từ phương trình (9) vào (11) ta có :
0
P
()

∑
−+=
α+α
η−
=
kjin
2211
ffff
2
ijkijk
2
2
)LL
0sp0
FWM
dbMM)1e(BhvnSNR2
1
SNR
(12)


ĐT
Từ (12) ta thấy, để tối ưu thoả mãn nhu cầu thì cần phải điều ỉnh chiề
tuyến và số bộ khuếch đại sao cho phù hợp (tức là điều chỉnh M và khoảng cách giữa các bộ
khuếch đạ ).
chiều dài
FWM
SNR ch u dài
i
21

LL +
Trong tường hợp tối ưu cho tuyến thì ta có :
2/1
2/1
2
ijkijk
N, ,2,1
n
FWM
LL
0sp0
bSNR()1e(BhvnSNR2
2211
⎢
⎢
⎜
⎜
−
=
α+α
21
dmin
⎥
⎥
⎦
⎤
⎣
⎡
⎟
⎟

⎠
⎞
⎝
⎛
η
∑
(13)
Công thức trên (13) cho thấy để có được chiều dài tuyến lớn nhất thì ta phải ỉnh
khoảng cách cần khuếch đại tín hiệu (
max
LL
L
+
=
điều ch
21
LL
+
) sao cho phù hợp.
Từ các phương trình (12), (13) ta thấy có thể tìm được số kênh, khoảng cách tuyến và
khoả
nghiên cứu ảnh hưởng của tán xạ SRS và nhiễu ASE trong hệ thống sử dụng WDM và
EDFA ta cũng sử dụng mô hình tuyến như hình 1 ở phần trên.
ất của kênh thứ n tại cuối đoạn thứ 1
với c
ng cách kênh tốt nhất với mức yêu cầu về SRN nhất định cho ảnh hưởng của hiệu ứng
FWM.
IV. GIẢM ẢNH HƯỞNG CỦA SRS VÀ NHIỄU ASE
Để
Theo phân tích của [D.N.Christodoulides] thì công su

ông suất phát như nhau ở mỗi kênh là:
()
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Δ
⎟
⎞
⎜
⎛
Δ
1e
1e0
2'
1
1e0
'
1
A4
LPfNg
sinh
LfNPg
sinh

⎟

⎠
⎜
⎝
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−−
Δ
=
α−
1e
1e
1e0
'
1
L
01n
A4
1Nn2
A4
LfNPg
expeNP)L(P
11
(14)
()
1Nn2expaP
0

−
−=

Trong đó:
: tương ứng là suy hao của các sợ
: tương ứng là vùng hiệu dụng của các sợ
: t Rama ủa các sợi ;
i
1
L
,
2
L
.
1
α
,
2
α
i
1
L
,
2
L
.

A ,
A
1e

2e
df
dg
1
=
,

' '
2
g
1
L
,
2
L
1
g ,
'
1
gương ứng là các độ dốc tăng ích n c
df
dg
2
=
'
2
g .
−=
ượ bù n sắc.
: là khoảng cách kênh của hệ thống.

Từ phương trình trên (14) ta thấy công suất vào của đoạn thứ 2 (sợi bù tán sắc) là khác
1
L
/)e1(L
11
α
α−
đặc trưng cho độ dài ảnh hưởng của đoạn sợi đ c tá
1e
fΔ


ĐT
nhau do đó theo [D.N.Christodoulides] ta có công suất tại đầu vào bộ khuếch đại EDFA là:
⎥
⎦
⎤
⎢
⎡
−Δ
⎥
⎦
⎢
⎣
=+
∑
2e0
'
2
N

2e
01n
21n
L)1m(fJg
exp)L(P
A2
expeJ)L(P
)LL(P
(15)
⎣
⎤⎡
−Δ
=
α−
2e
1
1m
m
2e0
'
2
L
A2
L)1n(fJg
22
Trong đó:
(16)
: là độ dài ảnh hưởng (độ dài hiệu dụng) của sợi bù tán sắc.
v (15) cho thấy ảnh hưởng của tán xạ Ram
và xuyên kênh gây ra cho các kênh khác.

Khi tín hiệu các kê
n
Tiếp tục áp dụng công thức (15) cho tới khi tới bên nhận ta sẽ có được công suất của các
kênh
tối đa của tán x aman là :
∑
=
=
N
1m
1m
)L(P
∑
=
−−=
N
1m
0
)1Nm2exp(aP
0
J
2
L
2e
/)e1(L
22
α−=
α−
Công thức (14) à an tới công suất của các kênh
nh được khuếch đại tại EDFA thì công suất của đầu ra là

GP )LL(
21
+
.
khi chịu ảnh hưởng của tán xạ Raman trong cả tuyến. Khi đó ảnh hưởng của xuyên kênh
ạ R
21
)LL(
0
21m
)LL(
0
LL
L
eP
)LL(PeP
XT
1111
2211
+
+−
=
α+α−
α+α−
(17)
Với là công suất tối thiểu thu được của các kênh tại bên thu. Từ các phân
tích trên và phương trình (17) cho thấy xuyên kênh tối đa của SRS phụ thuộc o ông
phát, số bộ khuếch đại EDFA của tuyến và khoảng cách giữa các bộ khuếch đại.
cho nhiễu A
(18)

, tuy n
công thức này rất phức tạp.
Để đơn giản ta có thể sử dụng sợi thay thế cho hai sợi trên với các tham số tương ứng được
định
)LL(P
21m
+
và c suất
Để bù SE thì công suất phát yêu cầu đảm bảo tỉ số tín hiệu trên nhiễu
0
SNR
là:
).LL/(L)1e(BhvnSNR2P
21
)LL
0sp00
2211
+−=
α+α

Thay (18) vào (17) ta có thể tính được ảnh hưởng của nhiễu do tán xạ Raman hiên
nghĩa:
∫∫
+
−α−
α−
α−
+=
⎟
⎟

⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
21
1
12
11
1
1
LL
L
)Lz(
2e
L
0
'
2
L
0
z
1e
0
'
1
eff
'
0

dze
A
ePg
dze
A
Pg
A
Lg
P
(19)


Do đó:
eff
'
A
Lg
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
2
L
L
2e
'

2
1
L
1e
'
1
22
11
11
e1
e
A
g
e1
A
g
α
−
+
α
−
=
α−
α−
α−
(20)
Nếu (
g
' '
2

g
'
g== ; AAA
2e1e
=
= ) thì ta có độ dài ảnh hưởng của sợi thay thế là
1
2
L
L
1
L
22
11
11
e1
e
e1
α
−
+
α
−
=
α−
α−
α−
eff
L (21)
Từ phương trình (14) ta có công suất tại đầu vào bộ khuếch đại EDFA là:

ĐT
()
⎟
⎠
⎜
⎝
⎟
⎠
⎜
⎝
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎟
⎟
⎠
⎜
⎜
⎝
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟

⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Δ
=+
α+α−
eff
0
eff
'
0
)LL(
021n
A4
sinh
A4
sinh
n2
A
Lg
4
fNP
expeNP)LL(P
2211

(22)

Với xuyên kênh SRS tối đa cho một kênh là:

(23)

ễu theo công suất phát (đã bù cho nhiễu
công suấ
phát số kênh khoảng cách giữa các kênh và số bộ khuếch đại trên tuyến.
Đồng thời ta cũng có công thức tối ưu cho khoảng các đường truyền theo độ dài khuế đại
và công suất phát (đã được bù cho nhiễu ASE) như sau :
⎛
⎞⎛
Δ
'
Lg
fNP
⎟
⎞
⎜
⎛
⎟
⎞
⎜
⎛
Δ
⎥
⎥
⎦
−
'
0

2
eff
Lg
PfN
1N
21
eff
'
0
2
eff
'
0
eff
'
0
LL
L
A
Lg
4
PfN
sinh
A
Lg
4
fNP
sinh
A
Lg

4
)1N(NfP
expN1TX
+
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞

⎜
⎜
⎝
⎛
Δ
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Δ
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−Δ
−−=

Như vậy từ phương trình này ta có thể tối ưu nhi
t ASE) số bộ khuếch đại. Để có được TX như mong muốn ta phải dàn xếp các tham số
ch

⎟
⎟
⎠
⎞⎛
⎞⎛
Δ
⎠⎝
⎥
⎥
⎦
⎢
⎢
⎣
⎟
⎟

⎠
⎜
⎜
⎝
−−
⎜
⎜
⎝
⎟
⎟
⎠
⎜
⎜
⎝
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎝
⎞⎛
−Δ
⎞
⎜
⎜
⎛
⎜
⎜
⎛

Δ
⎤⎡
+
=
'
0
'
21
max
A
g
4
fNP
sinh
TX)LL(
L

eff
0
A4
nh
L
Lg
)1N(NfP
Tương tự như trên, để có được khoảng cách tuyến truyền dẫn là lớn nhất ta phải dàn
các tham số : công suất phát, số bộ khuếch đại trên tuyến, và mức nhiễu tốt nhất có thể.
Trong trường hợp có xuyên nhiễu giữa các kênh nhỏ thì
(24)
'
2

eff
eff
0
Lg
PfN
si
A4
expN1
xếp
eff
'
0
A
Lg
fP
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Δ
<< 1 do vậy biểu
thức xuyên âm tối đa trở thành:


21
eff

'
0
LL
L
A
Lg
fP)1N(N
4
1
TX
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Δ−≈
(25)
Lúc này ta có công thức tối ưu cho khoảng cách của đường truyền là:
()
2/1
ĐT
eff
A
⎥
⎥
⎦

⎟
⎟
⎠
⎜
⎜
⎝
'
LL
0sp0
21max
Lg
1ef)1N(NBhvnSNR
)TX1(2
2211
⎥
⎥
⎥
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎞⎛
−Δ−
−
α+α
(26)
hoảng cách tuyến và
khoả ứng SRS.

V. KẾT LUẬN
Các hệ thống thông tin quang sử dụng kết hợp WDM và EDFA xu hướng ngày càng được
sử dụ
ng của các
hiệu ứng phi tuyến. Tùy theo số lượng bước sóng được sử dụng, cự ly thông tin và các điều
ể khác mà có các giải pháp, tính toán chi tiết nhằm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật
và hi
ong hệ thống thông tin sợi quang. Tạp chí khoa học GTVT – Trường Đại học Giao
thông Vận tải 11/2005.
[2]. C u Công Cẩn. Mở rộng phổ tăng ích của EDFA khi kết hợp ghép kênh quang theo bước sóng và
khuếch đại quang sợi trong hệ thống thông tin sợi quang. Tạp chí khoa học –Trường Đại học Giao thông
Lowell L. Scheiner. Fiber-Optic Communications Technology. Prentice Hall ,
djevic. Optimization of channel spacing in WDM Transmission systems with dispertion
ks in the presence of fiber nonlinearities. may 2001, Journal of Lightwave Technology
dy of fiber nonlinear effects on fiber optic commnication system –Bo Xu♦
)LL(L
⎢
⎢
+=
Từ các phương trình (25), (26) ta thấy có thể tìm được số kênh, k
ng cách kênh tối ưu nhất với mức yêu cầu về SNR nhất định cho hiệu
ng mạnh mẽ trên mạng lưới. Để các hệ thống nói trên hoạt động một cách có hiệu quả về
năng lực và chất lượng thì phải giải quyết đồng bộ các vấn đề kỹ thuật như san bằng phổ, mở
rộng phổ tăng ích của các bộ EDFA đồng thời phải đánh giá và hạn chế các ảnh hưở
kiện, yêu cầu cụ th
ệu quả kinh tế.

Tài liệu tham khảo
[1]. Chu Công Cẩn. San bằng phổ tăng ích của EDFA khi kết hợp ghép kênh quang theo bước sóng và
khuếch đại quang sợi tr

h
Vận tải 6/2008.
[3]. Rajiv Ramaswami, Kumar N. Sivarajan. Optical Networks: A Practical Perspective. Academic Press
2002.
[4]. Djafa K. Mybaev,
2001.
[5]. Ivan B. Djor
compensated lin
[6]. Stu