Tổng quan về công nghệ DWDM và cơ sở kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng

LỜI NÓI ĐẦU
•

Tính cấp thiết của đề tài:
Trong những năm gần đây, sự bùng nổ của các loại hình dịch vụ thông tin, đặc

biệt là sự phát triển nhanh chóng của Internet và Word Wide Web làm gia tăng không
ngừng về nhu cầu về dung lượng mạng. Trong khi đó mạng hiện tại khó đáp ứng đươc.
Chính vì thế yêu cầu cần có một mạng truyền dẫn dung lượng lớn. Công nghệ ghép
kênh theo bước sóng quang dày đặc ra đời DWDM là một giải pháp hoàn hảo cho
phép tận dụng hiệu quả băng thông rộng của sợi quang, nâng dung lượng của hệ thống
lên đến hàng trăm Gbps đồng thời giảm giá thành cho sản phẩm.
DWDM với những ưu thế về mặt công nghệ đã trở thành một phương tiện tối
ưu về kỹ thuật cũng như kinh tế để mở rộng dung lượng sợi quang một cách nhanh
chóng và quản lý hiệu quả hệ thống. DWDM đã đáp ứng được hoàn toàn các dịch vụ
băng rộng trên mạng và là tiền đề để xây dựng mạng toàn quang trong tương lai.
DWDM có thể ghép một số lượng lớn bước sóng trong vùng bước sóng
1550nm để nâng dung lượng hệ thống lên hàng trăm Gbps. Vì thế, DWDM ngày càng
được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Đã có hàng
loạt tuyến truyền dẫn đang vận hành và khai thác theo công nghệ mới này.
•

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đồ án đi vào nghiên cứu về công nghệ DWDM. Về mặt lý thuyết đi vào tìm

hiểu các nội dung nguyên lý,các tham số chính cũng như cấu trúc cơ bản của hệ thống.
Sau đó áp dụng các kiến thức để thiết kế tuyến truyền dẫn. Việc thiết kế trở nên phức
tạp hơn nhiều, đòi hỏi phải hiểu rõ về các giới hạn do suy hao, tán sắc, quỹ công suất,
quỹ thời gian lên và các hiện tượng phi tuyến trong sợi quang tạo ra. Do tính chất của
sợi quang phụ thuộc vào bước sóng, nên việc chọn lựa bước sóng hoạt động là một vấn
đề quan trọng trong thiết kế.

•

Phương pháp nghiên cứu:


Nghiên cứu tìm hiểu thông qua các tài liệu tham khảo, các trang sách báo qua các
webside
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

•

Hiểu được thế nào là hệ thống thông tin quang, tổng quan về công nghệ DWDM và
cơ sở kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng, thành phần cơ bản của hệ thống DWDM. Biết
thiết kế một hệ thống mạng DWDM như thế nào.
Kết cấu của đề tài:

•

Chương 1. “Tổng quan về hệ thống thông tin quang”
Chương này tìm hiểu về sự ra đời và phát triển của hệ thống thông tin quang, cấu trúc
tổng quát của hệ thống thông tin quang cũng như ưu nhược điểm của hệ thống. Đồng thời
tìm hiểu các vấn đề liên quan đến sợi quang.
Chương 2. “Tổng quan về công nghệ DWDM và cơ sở kỹ thuật ghép kênh
quang theo bước sóng ”
Chương này tìm hiểu về nguyên lý cơ bản của ghép bước sóng quang, các tham số chính
trong DWDM và ưu điểm của hệ thống DWDM.
Chương 3. “Các thành phần cơ bản của mạng DWDM”
Chương này trình bày các thành phần cơ bản được sử dụng trong mạng DWDM.
Chương 4. “Thiết kế tuyến thông tin quang DWDM”

Chương này trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến việc thiết kế và các yêu cầu kỹ thuật.
Thiết kế tuyến mạng điểm điểm dựa trên Q và OSNR, phân loại mạng quang theo thiết kế
và một số cơ chế bảo vệ trong mạng DWDM.

DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ viết

Từ đầy đủ

Tiếng việt

tắt
APD
APS

Avanlanche Photodiode
Automatic Protection-

Diode tách sóng quang thác
Cơ chế chuyển mạch bảo vệ tự


ASE

Switching
Amplifier Spontaneous

Emission
BER
Bit Error Ratio

CPM
Cross Phase Modulation
DCF
Dispersion Compensate Fiber
DCU
Dispersion Compensate Unit
DEMUX Demultiplexer
DFS
Dispersion Division

động
Nhiễu tự phát được khuếch đại
Tỷ số lỗi bit
Hiệu ứng điều chế xuyên pha
Sợi bù tán sắc
Khối bù tán sắc
Thiết bị tách kênh
Sợi dịch chuyển tán sắc

DTF
DWDM

Multiplexer
Dielectricthin film filters
Dense Wavelenght Division

EDFA

Multiplexing
với mật độ dày

Erbium Doped Fiber Amplifier Khuếch đại quang sợi có pha tạp

Bộ lọc điện môi màng mỏng
Ghép kênh quang theo bước sóng

Four Ware Mixing
Graded Index

Erbium
Hiệu ứng trộn 4 bước sóng
Chỉ số Gradient(chiết suất biến

ISI
ITU

InterSymbol Interference
International

đổi
Giao thoa giữa các ký tự gần nhau
Ủy ban viễn thông quốc tế

LAN
LD
LED
MAN
MM
MUX
NZ-DSF

Telecommunication Union
Local Area Network
Laser Diode
Light Emitting Diode
Metropolitan area network
Mutil Mode
Multiplexer
Non-zero Dispersion-Shift

Mạng nội hạt
Diode Laser
Diod phát quang
Mạng đô thị
Sợi đa mode
Thiết bị ghép kênh
Sợi dịch tán sắc không trở về 0

OA
OADM
OBA
OFA
OFDM

Fiber
Optical Amplifier
Optical Add/Drop Multiplexer
Optical Booster Amplifier
Optical Fiber Amplifier
Optical Frequency Division

Bộ khuếch đại quang
Bộ ghép kênh xen/rớt
Bộ khuếch đại công suất
Bộ khuếch đại quang sợi
Ghép kênh quang theo tần số

OLA
OLT
OPA

Multiplexing
Optical Line Amplifier
Optical Line Terminator
Optical Pre-Amplifier

Khuếch đại đường quang
Thiết bị đầu cuối quang
Tiền khuếch đại

FWM
GI


OSC
OSNR
OTDM

Optical Supervise Channel
Optical Signal to Noise Ratio
Optical Time Division

Kênh giám sát
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm quang
Ghép kênh quang theo thời gian

OTU
OXC
PIN
PMD
SBS
SDH
SI
SMF
SNR
SOA

Multiplexing
Optical Transponder Unit
Optical Cross Connect
Positive Intrinsic Negative
Polarization Mode Dispersion
Stimulatted Brilouin Scattering
Synchronous Digital Hierarchy
Sep Index
Single Mode Fiber
Signal to Noise Ratio
Optical Semiconductor

Khối phát đáp quang
Bộ kết nối chéo quang

Cấu trúc PIN
Tán sắc mode phân cực
Tán xạ Brilouin kích thích
Phân cấp số đồng bộ
Chỉ số chiết suất phân bực
Sợi đơn mode
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm
Khuếch đại quang bán dẫn

SONET
SPM
SRS
WDM

Amplifier
Synchronous Optical Networrk
Self Phase Modulation
Stiumulatted Raman Scattering
Wavelenght Division

Mạng quang đồng bộ
Hiệu ứng tự điều pha
Tán xạ raman kích thích
Ghép kênh quang theo bước sóng

Multiplexing


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
1.1. Giới thiệu về thông tin quang

Ngoài các loại thông tin sử dụng các môi trường truyền dẫn tương ứng là dây dẫn và
không gian ( gọi là thông tin hữu tuyến hay vô tuyến ) như hình 1.1 thì còn có một loại
thông tin được truyền thông qua sợi quang (được gọi là thông tin quang) như hình 1.2 .
Điều đó có nghĩa là thông tin được chuyển thành ánh sáng và sau đó ánh sáng được
truyền qua sợi quang. Tại nơi nhận, nó lại được biến đổi thành thông tin ban đầu.
Hình 1.1: Thông tin hữu tuyến

Hình 1.2: Thông tin quang
1.1.1. Sự phát triển của thông tin quang
Từ thời xa xưa con người đã biết dùng ánh sáng để thông tin cho nhau trong chiến
tranh cũng như trong đời sống ( như đốt lửa làm hiệu, đèn hải băng..) nhưng lúc đó khái
niệm thông tin quang vẫn chưa hình thành.
Trải qua một thời gian dài khi con người sử dụng ánh sáng mặt trời và lửa để làm
thông tin liên lạc đến nay lịch sử thông tin quang qua những bước phát triển và hoàn
thiện được tóm tắt qua những mốc lịch sử sau:


Bảng 1.1: Lịch sử phát triển thông tin quang
Mốc lịch

Sự kiện

sử
Năm 1775

Paul Revere đã sử dụng ánh sáng để báo hiệu quân độianh từ Boston

Năm 1790

sắp kéo đến

Claude Chappe, kỹ sư người Pháp đã xây dựng một hệ thống điện báo

Năm 1854

quang ( Optical telegraph)
John Tyndall, nhà vật lý tự nhiên người anh đã thực hiện thành công 1
thí nghiệm đáng chú ý nhất là ánh sáng có thể truyền qua một môi

Năm 1880

trường điện môi trong suốt
Alexander Graham Bell phát minh ra hệ thống thông tin ánh sángPhotophone. Ông đã sử dụng ánh sáng mặt trời từ một gương phẳng
mỏng để điều chế tiếng nói đi. Ở máy thu ánh sáng mặt trời đã được
điều chế đập vào tế bào quang dẫn, selen, làm đổi điện trở của nó và vì

vậy cường độ dòng điện trong ống nghe thay đổi để thu được tiếng nói.
Năm B.O’Brian lần đầu tiên sử dụng các bó sợi quang để truyền hình ảnh
1950
Năm 1960

nhưng sợi quang có suy hao lớn nên không sử dụng được trong thực tế
Laser hồng ngọc ra đời, tiếp theo năm 1962 là sự ra đời của laser bán
dẫn năm 1962 và các hệ thống thông tin quang đầu tiên ra đời với môi

Năm 1966

trường truyền dẫn là không khí
Tại Standard Telecommunications Laboratories ( nước Anh) những
nhà nghiên cứu cho rằng có thể giảm tổn hao sợi xuống còn 20dB/km
và sử dụng được để truyền dẫn thông tin bằng cách khử tạp chất trong

Năm 1970

thủy tinh
Hãng Corning Glass Works đã chế tạo thành công những sợi quang SI
đầu tiên có suy hao nhỏ hơn 20dB/km, λ=633nm và cuộc cách mạng

Năm 1972
Năm 1983
Năm 1988

công nghệ sợi quang bắt đầu
Loại sợi quang GI được chế tạo với suy hao ≈ 4dB/km
Sợi SM ( single mode) được sản xuất ở Mỹ
Công ty NEC thiết lặp một mạng đường dài tốc độ mới có tốc độ
10Gbit/s trên chiều dài 80,1Km dùng sợi dịch tán sắc và Laser hồi tiếp
phân bố


Cho tới

Sợi quang có suy hao từ dưới 0.2dB/dB có bước sóng 1550nm và đặc

ngày nay

biết có những sợi có suy hao thấp hơn giá trị này rất nhiều

Hiện nay, các hoạt động nghiên cứu nghiêm chỉnh đang được tiến hành trong lĩnh vực
gọi là photon học- là một lĩnh vực tối quan trọng đối với tất cả các hệ thống thông tin
quang, có khả năng phát hiện, xử lý, trao đổi, và truyền dẫn thông tin bằng phương tiện

ánh sáng. Photon học có khả năng được ứng dụng rỗng rãi trong lĩnh vực điện tử và viễn
thông trong thế kỷ 21.
1.1.2. Cấu trúc và các thành phần chính của hệ thống thông tin quang

Hình 1.3: Cấu trúc của hệ thống thông tin quang
Các thành phần của tuyến truyền dẫn quang bao gồm: phần phát quang, cáp sợi quang
và phần thu quang, trạm lặp và các phần tử phụ.
-Phần phát quang: bao gồm nguồn quang ( Light soure) và mạch điều khiển (Drive
circuit). Phần tử phát xạ ánh sáng có thể là: Diod Laser (LD), Diod phát quang (LED:
Light Emitting Diode). LED dùng phù hợp cho hệ thống thông tin quang có tốc độ bit
không quá 200Mbps sử dụng sợi đa mode. LED phát xạ tự phát, ánh sáng không định
hướng nên để sử dụng LED tốt trong hệ thống thông tin quang thì nó phải có công suất
bức xạ cao, thời gian đáp ứng nhanh. LD khắc phục nhược điểm của LED, thường sử
dụng LD cho truyền dẫn tốc độ cao. LD có nhiều ưu điểm hơn so với LED: phổ phát xạ
của LD rất hẹp (khoảng từ 1 đến 4nm nên giảm được tán sắc chất liệu), góc phát quang
hẹp (5- 100), hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi cao.
- Cáp sợi quang: gồm các sợi dẫn quang và các lớp vỏ bọc xung quanh để bảo vệ
khỏi tác động có hại từ môi trường bên ngoài. Có thể chọn các loại sợi sau: sợi quang đa
mode chiết suất nhảy bậc, sợi quang đa mode chiết suất giảm dần, sợi quang đơn mode.


- Phần thu quang: Bao gồm bộ tách quang ( photo – detector) và bộ mạch khuếch
đại ( Amplifer) và bộ khôi phục tín hiệu ( Signal restorer) tái tạo tín hiệu hợp thành.
Trong hệ thống thông tin quang, người ta quan tâm nhất đối với các bộ tách sóng quang
là các diod quang PIN và diod quang kiểu thác APD được chế tạo từ các bán dẫn cơ bản
Si, Ge, InP.
- Trạm lặp (Repeater): Bao gồm bộ thu quang ( optical receiver), bộ điện tử để phục
hồi tái sinh hoặc khuếch đại tín hiệu điện, bộ phát quang ( optical transmitter). Khi truyền
trên sợi, quang công suất tín hiệu quang bị suy yếu dần. Nếu cự ly thông tin quá dài thì
tín hiệu quang có thể không đến được đầu thu hoặc đến đầu thu với công suất còn rất thấp

đầu thu không thể nhận biết được.lúc này ta cần phải sử dụng đến trạm lặp. Chức năng
chính của trạm này là thu nhận tín hiệu quang đã suy yếu, tái tạo chúng trở thành tín hiệu
điện. Sau đó, sử dụng tín hiệu điên này, khuếch đại tín hiệu điện đã sửa dạng, chuyển đổi
tính hiệu đã khuếch đại thành tính hiệu quang. Và cuối cùng đưa tín hiệu quang này lên
đường truyền để chuyển tiếp đến đầu thu.
Ngoài các thành phần chủ yếu này, tuyến thông tin quang còn có các bộ nối quang
(connector), các mối nối (splice), các bộ tách ghép luồng quang( Optical coupler or beam
splitter). Tất cả tạo nên một tuyến thông tin hoàn chỉnh.
1.1.3. Những ưu nhược điểm của hệ thống thông tin quang
a. Ưu điểm
Thông tin sợi quang có những ưu điểm vượt trội. Trong phần này, em đưa những ưu
điểm thể hiện tính vượt trội của nó:
•

Băng thông khổng lồ đầy tiềm năng: tần số sóng mang quang trong khoảng10 13

đến 1016 Hz (thường gần vùng hồng ngoại quanh giá trị 10 14 Hz), cung cấp băng thông
truyền lớn hơn nhiều so với hệ thống cáp kim loại (băng thông của cáp đồng trục khoảng
500Mhz). Hiện tại, giá trị băng thông của hệ thống sợi quang chưa sử dụng hết nhưng
việc ở một vài GHz qua khoảng cách vài km và hàng trăm Mhz qua khoảng cách hàng
chục Km mà không cần sự can thiệp về điện (dùng bộ lặp) là có thể. Vì thế, dung lượng
mang thông tin của hệ thống thông tin quang lớn hơn nhiều so với hệ thống cáp đồng tốt


nhất. Do suy hao lớn ở băng thông rộng, hệ thống cáp đồng trục giới hạn khoảng cách
truyền với chỉ một vài km ở băng thông trên 100Mhz.
•

Sợi quang kích thước nhỏ và nhẹ: sợi quang có bán kính rất nhỏ, thường bán kính

này không lớn hơn bán kính sợi tóc con người. Vì thế, thậm chí khi sợi quang được phủ
thêm những lớp bảo vệ thì chúng vẫn nhỏ và nhẹ hơn nhiều so với cáp đồng.
• Sự cách li về điện: sợi quang được chế tạo từ thuỷ tinh hoặc đôi lúc là chất dẻo, đó là
những chất cách điện, vì thế không giống với dây dẫn kim loại, nó không cho thấy những
trục trặc cơ bản. Hơn nữa, đặc tính này làm cho việc truyền thông tin của sợi quang trở
nên phù hợp một cách lí tưởng cho sự thông tin trong những môi trường mạo hiểm về
điện.
• Không bị ảnh hưởng bởi nhiễu và xuyên âm: sợi quang được chế tạo từ các chất điện
môi phi dẫn nên chúng không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ, các xung điện tử, nhiễu tần
số vô tuyến. Vì thế hoạt động của hệ thống thông tin quang không bị ảnh hưởng khi
truyền qua môi trường nhiễu điện. Điều đó có nghĩa là nó có thể lắp đặt cung ứng với cáp
điện lực và có thể sử dụng trong môi trường phản ứng hạt nhân.
•

Bảo mật thông tin: ánh sáng từ sợi quang bị bức xạ một cách không đáng kể nên

chúng có tính bảo mật tín hiệu cao. Đặc tính này thu hút đối với quân đội, ngân hàng và
các ứng dụng truyền dữ liệu.
•

Suy hao thấp: sự phát triển của sợi quang qua nhiều năm đã đạt được kết quả trong

việc chế tạo ra sợi quang có độ suy hao rất thấp. Sợi quang được chế tạo với độ suy hao
0.2dB/km và đặc tính này trở thành lợi thế chính của thông tin quang. Điều này thuận lợi
cho việc đặt bộ khuếch đại cho mỗi khoảng cách trên đường truyền mà không cần chuyển
sang tín hiệu điện ở bước trung gian, do đó giảm được cả giá thành và cả độ phức tạp của
hệ thống.
•

Tính linh hoạt: mặc dù các lớp bảo vệ là cần thiết, sợi quang được chế tạo với sức

căng cao, bán kính rất nhỏ. Với lợi thế về kích thước và trọng lượng, sợi quang nói chung
là tốt hơn trong việc lưu trữ, chuyên chở, xử lí và lắp đặt dễ hơn hệ thống cáp đồng.


•Độ tin cậy của hệ thống và dễ bảo dưỡng: do đặc tính suy hao thấp của sợi quang nên
có thể giảm được yêu cầu số bộ lặp trung gian hoặc số bộ khuếch đại trên đường truyền.
Vì thế, với một vài bộ lặp thì độ tin cậy của hệ thống có thể được nâng cao hơn hẳn hệ
thống dẫn điện. Hơn nữa, độ tin cậy của các thiết bị quang không còn là vấn đề, các thiết
bị quang có tuổi thọ rất cao, khoảng 20-30 năm.
•

Giá thành thấp đầy tiềm năng: thủy tinh cung cấp cho thông tin quang được lấy từ

cát, không phải là nguồn tài nguyên khan hiếm. Vì thế, sợi quang đem lại giá thành thấp.
Thông tin quang cũng cho phép truyền đồng thời các tín hiệu có bước sóng khác
nhau. Đặc tính này cùng với khả năng truyền dẫn băng thông rộng của sợi quang sẵn có
làm cho dung lượng truyền dẫn của tuyến trở nên rất lớn.
b.Nhược điểm
- Vấn đề biến đổi Điện – Quang : Trước khi đưa một tín hiệu thông tin điện vào sợi
quang, tín hiệu điện đó phải được biến đổi thành sóng ánh sáng.
- Dòn, dễ gãy : sợi quang sử dụng trong viễn thông được chế tạo từ thủy tinh nên dòn và
dễ gãy. Hơn nữa kích thước sợi nhỏ nên việc hàn mối gặp nhiều khó khăn. Mối hàn cần
có thiết bị chuyên dụng.
- Vấn đề sửa chữa: Các quy trình sửa chữa đòi hỏi phải có một nhóm kỹ thuật viên có kỹ
năng tốt cùng trang thiết bị thích hợp.
- Vấn đề an toàn lao động: Khi hàn mối sợi quang cần có để các mảnh cắt vào lọ kín để
tránh đâm vào tay, vì không có phương tiện nào phát hiện mảnh thủy tinh trong cơ thể.
Ngoài ra không được nhìn trực diện đầu sợi quang hay các khớp nối để hở phòng ngừa có
ánh sáng truyền trong sợi chiếu trực tiếp vào mắt. Ánh sáng dùng trong hệ thống thông

tin quang là ánh sáng hồng ngoại, mắt người không thể cảm nhận được nên không thể
điều tiết khi có nguồn năng lượng này, và sẽ gây nguy hại cho mắt.[4]
1.2 Sợi quang
1.2.1. Khái niệm sợi quang
Sợi quang là một trong những thành phần quan trọng nhất của bất kỳ của hệ thống
thông tin quang nào. Sợi quang không những đáp ứng được yêu cầu về tốc độ, độ rộng


băng tần và cự ly truyền dẫn mà nó còn có khả năng cung cấp một chất lượng truyền dẫn
tín hiệu tuyệt hảo, với tính bảo mật thông tin rất cao.
Sợi quang là một ống dẫn sóng điện môi hoạt động ở tần số quang. Cấu tạo cơ bản sợi
quang có hình dạng trụ tròn bao gồm 2 lớp chính là lớp lõi sợi có chiết suất n 1 và lớp vỏ
bao bọc quanh lõi có chiết suất n 2. Trong viễn thông dùng loại sợi có cả hai lớp trên bằng
thủy tinh. Lõi để dẫn ánh sáng và lớp vỏ bọc để giữ ánh sáng tập trung trong lõi nhừ sự
phản xạ toàn phần giữa lõi và lớp bọc.

Hình 1.4: Cấu tạo sợi quang
Bên cạnh hai lớp cơ bản lõi và lớp vỏ bọc, sợi quang sử dụng trong thực tế còn được
bọc thêm một hoặc một vài lớp đệm bằng vật liệu polymer có tính đàn hồi cao.Việc thêm
lớp bọc đệm này nhằm mục đích gia cường thêm cho sợi quang và giảm các khuyết tật
trên bề mặt sợi quang, đảm bảo khả năng sử dụng trong môi trường thực tế.
Tùy theo yêu cầu sử dụng khác nhau mà sợi quang được sản xuất theo các kỹ thuật
khác nhau với các đặc tính khác nhau. Trên cơ sở này mà sơi quang được phân loại theo
nhiều cách khác nhau như theo vật liệu chế tạo sợi quang, theo mode truyền dẫn, theo
phân bố chiết suất khúc xạ của lõi sợi. Trong thực tế người ta chia sợi quang thành: sợi đa
mode chiết suất nhảy bậc SI-MM, sợi đa mode chiết suất biến đổi GI-MM. sợi đơn mode
SI-SM.


1.2.2. Sự truyền ánh sáng trong sợi quang.

Sợi quang là môi trường truyền thông đặc biệt so với các môi trường khác như cáp
đồng hay không gian tự do. Một sợi quang cho suy hao tín hiệu thấp trên một phạm vi tần
số lớn, đặc tính này cho phép tín hiệu được truyền qua các khoảng cách xa ở tốc độ cao
trước khi cần khuếch đại hoặc tái lặp lại.
Một sợi quang gồm có một lõi hình trụ được bao quanh bởi lớp vỏ. Cả phần lõi và
phần vỏ được làm chủ yếu từ silica (SiO2), có chỉ số khúc xạ (chiết suất) xấp xỉ 1.45. Chỉ
số khúc xạ của vật liệu là tỉ số vận tốc ánh sáng trong chân không so với tốc độ ánh sáng
trong vật liệu đó.

n: chiết suất của môi trường, không có đơn vị.
c: vận tốc ánh sáng trong chân không, đơn vị: m/s
v là vận tốc ánh sáng trong môi trường, đơn vị: m/s
Vì nên
Vì c

nên n

Trong quá trình sản xuất sợi, một số tạp chất nào đó được đưa vào trong lõi hoặc vỏ
để cho chỉ số khúc xạ trong lõi lớn hơn một tí so với vỏ. Các nguyên liệu như Germani
hoặc Photpho làm tăng chiết suất silica và được dùng để thêm vào phần lõi của sợi quang,
trong khi chất Bo hay Flo làm giảm chiết suất của Silica nên được dùng tạp chất cho lớp
vỏ.
Ánh sáng có thể được xem như một chùm tia truyền theo những đường thẳng trong
một môi trường và bị phản xạ hoặc khúc xạ ở bề mặt giữa hai vật liệu khác nhau. Một tia
sáng từ môi trường 1 đến mặt phân cách của môi trường 2, góc tới là góc giữa tia tới và
pháp tuyến với bề mặt chung của hai môi trường được biểu thị bằng

. Phần năng lượng

bị phản xạ vào môi trường 1 là một tia phản xạ, phần còn lại đi xuyên qua môi trường 2

là tia khúc xạ. Góc phản xạ

là góc giữa tia phản xạ và pháp tuyến, tương tự góc khúc

xạ là góc giữa tia khúc xạ và pháp tuyến.
Ta có:
Theo định luật Snell:
Khi góc tới tăng lên thì góc khúc xạ θ2 cũng tăng theo. Nếu

lúc này góc

được gọi là góc tới hạn có giá trị

Với những giá trị

, với

thì sin =

,

.

, sẽ không có tia khúc xạ và tất cả năng lượng từ tia tới được

phản xạ hết. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần.

Hình 1.5: Sự phản xạ và khúc xạ các tia sáng tại mặt phân cách hai môi trường

Điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần:
•

Các tia sáng phải đi từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất

nhỏ hơn.
•

Góc tới của tia sáng phải lớn hơn góc tới hạn.

Ánh sáng truyền trong sợi quang do hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra giữa bề mặt
phần lõi và vỏ.


Hình 1.6: Ánh sáng trong sợi quang
Hình trên cho thấy ánh sáng được ghép từ môi trường bên ngoài (không khí với chiết
suất n0) vào sợi.
Có hai phương pháp nghiên cứu về quá trình truyền sóng ánh sáng trong sợi quang đó
là phương pháp quang hình học( có ưu điểm là đơn giản, trực quan dễ hiểu) và phương
pháp quang học sóng.
1.2.3. Đặc tính truyền dẫn cơ bản của sợi quang.
1.2.3.1. Suy hao
Suy hao trong sợi quang đóng một vai trò rất quan trọng trong việc thiết kế hệ thống.
là tham số xác định khoảng cách giữa phía phát và phía thu. Trên một tuyến thông tin
quang, các suy hao ghép nối giữa nguồn quang với
a. Hệ số suy hao.
Công thức tổng quát về sự thay đổi công suất ánh sáng P truyền tỏng sợi quagn đưa ra
bởi luật Beer: dP/dz= -αP

(1.1)

Với α là hệ số suy hao. Nếu Pin là công suất phát vào sợi quang có chiều dài là L, P out
là công suất đầu ra thì từ (1) suy ra Pout =Pin exp(-αL) (1.2)
Hay:
b. Các nguyên nhân gây suy hao trên sợi quang
• Suy hao do hấp thụ: Sự hấp thụ ánh sáng xảy ra do các nguyên nhân sau gây ra: suy
hao do sự hấp thụ của các tạp chất kim loại, sự hấp thụ của ion OH, sự hấp thu bằng cực
tím và hồng ngoại.
Sự hấp thụ của các tạp chất kim loại: các tạp chất kim loại trong thuỷ tinh là một
trong những nguồn hấp thụ năng lượng ánh sáng, các tạp chất thường gặp là sắt (Fe),
đồng (Cu), mangan (Mn), choromium (Cr), cobar (Co), niken (Ni). Mức độ hấp thụ của


từng tạp chất phụ thuộc vào nồng độ tạp chất và bước sóng ánh sáng truyền qua nó. Để
có sợi quang có dộ suy hao nhỏ hơn 1dB/km cần phải có thuỷ tinh thật tinh khiết với
nồng độ tạp chất không quá một phần tỷ (10-9).
Sự hấp thụ của ion OH: các liên kết giữa SiO 2 và các ion OH của nước còn sót lại
trong vật liệu khi chế tạo sợi quang cũng tạo ra mật độ suy hao hấp thụ đáng kể. Đặc biệt
độ hấp thụ tăng vọt ở các bước sóng gần 950nm, 1240nm và 1400 nm.
Sự hấp thu bằng cực tím và hồng ngoại: ngay cả khi sợi quang được chế tạo từ thuỷ
tinh có độ tinh khiết cao thì sự hấp thụ vẫn xảy ra. Bản thân thuỷ tinh tinh khiết cũng hấp
thụ ánh sáng vùng cực tím và hồng ngoại. Sự hấp thụ trong vùng hồng ngoại gây trở ngại
cho khuynh hướng sử dụng các bước sóng dài trong thông tin quang.
• Suy hao do tán xạ: Suy hao do tán xạ bao gồm tán xạ Rayleigh, tán xạ do mặt phân
cách giữa lõi và lớp bọc không hoàn hảo.
Tán xạ Rayleigh: khi sóng điện từ truyền trong môi trường điện môi gặp những chỗ
không đồng nhất trong sợi quang do cách sắp xếp các phần tử thuỷ tinh, các khuyết tật
như bọt không khí, các vết nứt sẽ xảy ra hiện tượng tán xạ. Khi kích thước của vùng
không đồng nhất vào khoảng một phần mười bước sóng thì chúng trở thành những nguồn
điểm để tán xạ. Các tia truyền qua những chỗ không đồng nhất này sẽ tạo ra nhiều hướng,

chỉ một phần năng lượng ánh sáng truyền theo hướng cũ, phần còn lại truyền theo hướng
khác thậm chí còn truyền ngược lại nguồn quang. Độ tiêu hao do tán xạ Rayleigh tỉ lệ
nghịch với luỹ thừa bậc bốn của bước sóng.
Tán xạ do mặt phân cách giữa lõi và lớp bọc không hoàn hảo: khi tia sáng truyền
đến những chỗ không hoàn hảo giữa lõi và lớp bọc tia sáng bị tán xạ. Lúc đó 1 tia tới có
nhiều tia phản xạ với nhiều góc phản xạ khác nhau.
•

Suy hao do bị uốn cong: bao gồm suy hao do vi uốn cong và do uốn cong.

Suy hao do vi uốn cong: sợi quang bị chèn ép tạo nên những chỗ uốn cong nhỏ thì suy
hao của sợi cũng tăng lên. Suy hao này xuất hiện do tia sáng bị lệch trục đi qua những
chỗ vi uốn cong đó. Sợi đơn mode rất nhạy với những chỗ vi uốn cong nhất là về phía
bước sóng dài.


Suy hao do uốn cong: khi bị uốn cong với bán kính cong càng nhỏ thì suy hao càng
tăng.
1.2.3.2. Tán sắc
Trong sợi quang những tần số ánh sáng khác nhau và những mốt khác nhau cần thời
gian khác nhau để truyền một đoạn từ A đến B. Hiện tượng này gọi là tán sắc. Tán sắc
dẫn đến sự co dãn xung trong truyền dẫn, gây ra giao thoa giữa các ký tự, tăng lỗi bit ở
máy thu và dẫn đến giảm khoảng cách truyền dẫn.

Hình 1.7: Tán sắc làm độ rộng xung ngõ ra tăng
Độ tán sắc tổng cộng của sợi quang, ký hiệu là Dt , được xác định:
Trong sợi quang có các loại tán sắc sau:
•

Tán sắc mode: trong sợi đa mode, do xung ánh sáng vào mặc dù chỉ có một bước

sóng nhưng lan truyền với vài mode khác nhau với tốc độ truyền khác nhau, nó làm
khoảng trống thời gian giữa các xung cạnh nhau trở nên ngắn hơn và tăng theo khẩu độ
số của sợi. Hiện tượng này gọi là tán sắc mode. Do đó, độ rộng băng truyền dẫn của nó bị
giới hạn chủ yếu do tán sắc mode.
•

Tán sắc thể: bao gồm tán sắc chất liệu và tán sắc dẫn sóng.

Tán sắc chất liệu: ánh sáng sử dụng trong thông tin quang không phải là ánh sáng
hoàn toàn đơn sắc. Chiết suất của thuỷ tinh thay đổi theo bước sóng nên vận tốc truyền
của ánh sáng có bước sóng khác nhau cũng khác nhau. Chính vì thế, ánh sáng có phân bố
tốc độ lan truyền khác nhau của các thành phần bước sóng ánh sáng khác nhau. Hiện
tượng này được gọi là tán sắc chất liệu.


Tán sắc dẫn sóng: sự phân bố năng lượng ánh sáng trong sợi quang phụ thuộc vào bước
sóng. Sự phân bố này gây nên tán sắc ống dẫn sóng.
1.2.3.3. Hiệu ứng phi tuyến
Hiệu ứng quang được gọi là hiệu ứng phi tuyến nếu các tham số của nó phụ thuộc
vào cường độ ánh sáng (công suất). Các hiệu ứng 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 10Gbps và cao hơn hay ở mức công suất
truyền dẫn lớn thì việc xét các hiệu ứng là rất quan trọng
Các hiệu ứng phi tuyến có thể chia làm 2 loại: Loại thứ nhất phát sinh do tác động
qua lại giữa các sóng ánh sáng với Phonon( rung động phân tử) trong môi trường silica .
Hai hiệu ứng chính trong loại này là tán xạ do kích thích Brillouin (SBS) và 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 quan
trọng 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 4 bước sóng (FWMFour Ware Mixing) . Loại hiệu ứng này gọi là hiệu ứng Kerr.
1.3. Kết luận chương
Qua chương này, chúng ta đã tìm hiểu tổng quan về hệ thống thông tin quang với
những ưu nhược điểm của nó đồng thời cũng tìm hiểu về sợi quang – một trong những
thành phần quan trọng nhất của bất kỳ một hệ thống thông tin quang nào. Hệ thống
thông tin quang dựa vào những ưu điểm vượt trội của mình đang phát triển mạnh mẽ đáp
ứng nhu cầu thông tin băng rộng hiện nay.


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DWDM VÀ CƠ SỞ KỸ
THUẬT GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG
2.1. Kỹ thuật ghép bước sóng quang
Ghép kênh quang ra đời nhằm mục đích tận dụng triệt để băng tần rất lớn của sợi
quang, tăng dung lượng kênh, đồng thời xây dựng các tuyến truyền dẫn tốc độ cao mà
các hệ thống ghép kênh điện không thể đáp ứng được. Các kỹ thuật ghép kênh quang cơ
bản được sử dụng là: Ghép kênh quang theo bước sóng (WDM- Wavelenght Division
Multiplexing); ghép kênh quang theo thời gian (OTDM- Optical Time Division
Multiplexing) và ghép kênh quang theo tần số (OFDM- Optical Frequency Division
Multiplexing).
Tuy nhiên phương pháp ghép kênh quang theo bước sóng WDM ( còn được gọi là
ghép bước sóng quang) đã và đang được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Khi cần tăng
dung lượng của hệ thống chỉ cần thay đổi thiết bị đầu cuối mà không cần tăng tốc độ bit
đường truyền và không thêm sợi quang, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế mạng ,
làm cơ sở cho việc phát triển nhiều loại hình dịch vụ viễn thông trong tương lai.
Qua quá trình phát triển của công nghệ, khái niệm WDM được thay thế bằng khái
niệm DWDM (Dense Wavelenght Division Multiplexing). Về nguyên lý không có sự
khác biệt nào giữa hai khái niệm nói trên. DWDM nói đến khoảng cách giữa các kênh và
chỉ ra một cách định tính số lượng kênh riêng rẽ (mật độ kênh) trong hệ thống. Những
kênh quang trong hệ thống DWDM thường nằm ở trong một cửa sổ bước sóng chủ yếu là
1550nm vì môi trường ứng dụng hệ thống này là mạng đường trục, cự ly truyền dẫn dài

và dung lượng lớn. Công nghệ này cho phép chế tạo phần tử và hệ thống DWDM 80
kênh với khoảng cách rất nhỏ 0,5nm.[2]
Kỹ thuật ghép bước sóng quang sử dụng sợi quang (linh kiện quang) để mang
nhiều kênh quang độc lập riêng rẽ. Mỗi bước sóng biểu thị cho một kênh quang trong sợi,
sử dụng các bước sóng ánh sáng để truyền dẫn số liệu song song theo bit hoặc nối tiếp
theo ký tự. Có nhiều cách tạo nên một hệ thống WDM, chẳng hạn sử dụng bước sóng


1310nm và bước sóng 1550nm hoặc sử dụng bước sóng 850nm và bước sóng 1310nm
(hình 2.1).

1310nm
1310nm

1310nm
1310 + 850

Hình 2.1: Ví dụ hệ thống WDM sử dụng sợi đa mode
2.2. Nguyên lý cơ bản của ghép bước sóng quang
Nguyên lý cơ bản của việc ghép bước sóng quang được mô tả như hình 2.2

Hình 2.2: Mô tả tuyến thông tin quang có ghép bước sóng
WDM là một hệ thống ghép n bước sóng 1...n, phía phát sử dụng nguồn quang
bằng LD hoặc LED. Mỗi nguồn quang có bước sóng riêng. Các tín hiệu quang làm việc ở
các bước sóng khác nhau này sẽ được ghép vào cùng một sợi dẫn quang. Các tín hiệu có
bước sóng khác nhau được ghép lại ở phía phát nhờ bộ ghép kênh (MUX: multiplex), bộ
ghép bước sóng phải đảm bảo có suy hao nhỏ và tín hiệu sau khi ghép sẽ được truyền dọc


theo sợi để đến phía thu. Các bộ tách sóng quang khác nhau ở phía đầu thu (DEMUX:

demultiplex) sẽ nhận lại các luồng tín hiệu này rùi tách riêng rẽ từng bước sóng. Mỗi
bước sóng được đưa vào một diode
tách quang để tách luồng tín hiệu.
Hệ thống WDM dựa trên cơ sở tiềm năng băng tần của sợi quang để truyền đi
nhiều bước sóng ánh sáng khác nhau, điều thiết yếu lúc này là việc truyền đồng thời
nhiều bước sóng cùng một lúc không gây nhiễu lẫn nhau. Mỗi bước sóng đại diện cho
một kênh quang trong sợi quang. Công nghệ WDM phát triển theo xu hướng mà sự riêng
rẽ bước sóng của kênh có thể là một phần rất nhỏ của 1nm hay 10 -9 m, điều này dẫn đến
các hệ thống ghép kênh theo bước sóng mật độ cao DWDM. Các thành phần thiết bị
trước kia chỉ có khả năng xử lý từ 4 - 16 kênh, mỗi kênh hỗ trợ luồng dữ liệu đồng bộ tốc
độ 2.5Gbps cho tín hiệu mạng quang phân cấp số đồng bộ (SDH/SONET)[2]. Các nhà
cung cấp WDM đã sớm phát triển các thiết bị nhằm cho việc truyền nhiều hơn các kênh
quang. Các hệ thống với hàng trăm kênh giờ đây đã sẵn sàng được đưa vào sử dụng, cung
cấp một tốc độ dữ liệu kết hợp hàng trăm Gbps và tiến tới đạt tốc độ Tbps truyền trên một
sợi đơn.
Người ta chia các thiết bị ghép bước sóng quang thành 3 loại: Các bộ ghép(MUX),
các bộ giải ghép (DEMUX) và các bộ giải ghép hỗn hợp (MUX-DEMUX). Các bộ MUX,
DEMUX được dùng cho phương án truyền dẫn theo một hướng, còn bộ MUX-DEMUX
được dùng cho phương án truyền dẫn theo hai hướng được mô tả như hình 2.3.


Hình 2.3: Mô tả thiết bị ghép, tách kênh hỗn hợp (MUX-DEMUX)
Có hai phương án thiết lập hệ thống truyền dẫn sử dụng ghép bước sóng quang
WDM.
+ Phương pháp truyền dẫn ghép bước sóng quang đơn hướng
là tất cả các kênh quang cùng trên một sợi quang truyền dẫn theo một chiều, ở đầu phát
mang các tính hiệu có bước sóng khác nhau đã được điều chế λ 1,λ2,…,λn thông qua các bộ
ghép kênh đã tổ hợp lại với nhau và truyền dẫn một chiều trên một sợi quang. Ở đầu thu,
bộ tách kênh quang tách những tín hiệu có bước sóng khác nhau, hoàn thành truyền dẫn
tín hiệu quang, ở hướng ngược lại truyền dẫn qua một sợi quang khác, nguyên lý giống

như trên.


Hình 2.4: Hệ thống ghép bước sóng quang đơn hướng
+ Phương pháp truyền dẫn ghép bước sóng quang song hướng:
Nghĩa là có thể phát thông tin theo một hướng theo bước sóng 1 và đồng thời cũng
phát thông tin theo hướng ngược lại tại bước sóng 2. Hệ thống WDM song hướng yêu cầu
phát triển và ứng dụng cao hơn, có cơ cấu phức tạp hơn đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cực kỳ
nghiêm ngặt. Có rất nhiều vấn đề cần lưu ý như phản xạ quang, xuyên âm giữa các kênh,
mức điện của công suất truyền dẫn. 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 bước sóng quang. Khi thực hiện tách kênh cần phải cách
ly kênh quang thật tốt với các bước sóng khác bằng cách thiết kế các bộ tách kênh thật
chính xác, dải làm việc ổn
định . Do sử dụng bộ khuếch đại quang hai chiều nên hệ thống song hướng giảm
được số lượng bộ khuếch đại và tiết kiệm được sợi quang.

Hình
2.5: Hệ thống ghép bước sóng quang song hướng.
Cả hai hệ thống đều có những 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 công nghệ này ta thấy:
•

Xét về mặt dung lượng, hệ thống đơn hướng có khả năng cung cấp dung lượng cao
gấp đôi so với hệ thống song hướng

•

Khi sự cố đứt cáp xảy ra, hệ thống song hướng không cần đến cơ chế chuyển
mạch bảo vệ tự động APS ( Automatic Protection- Switching )vì hai đầu của liên

kết đều có khả 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 nhiều yếu tố: 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 2 chiều trên sợi
quang không dùng chung một bước sóng.

•

Các bộ khuếch đại trên hệ thống song hướng thường có cấu trúc phức tạp hơn
trong 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 quang ngõ ra lớn hơn so với hệ thống đơn hướng.[3]

Các tham số cơ bản của ghép kênh quang theo bước sóng để miêu tả đặc tính các bộ
ghép tách hỗn hợp là suy hao xen, xuyên kênh và độ rộng kênh
•

Suy hao xen:
Được xác định là lượng công suất tổn hao trong tuyến truyền dẫn quang do các

điểm ghép nối các thiết bị WDM với sợi và suy hao do bản thân các thiết bị ghép gây
ra. Vì vậy, trong thực tế thiết kế phải tính cho vài dB ở mỗi đầu. Suy hao xen được
mô tả qua công thức sau:

Trong đó Li là suy hao tại bước sóng i khi thiết bị được ghép xen vào tuyến truyền
dẫn. Các tham số này được các nhà chế tạo cho biết đối với từng kênh quang của thiết

bị.
- Ii(i), Oi(i) tương ứng là tín hiệu có bước sóng i đi vào và đi ra cửa thứ i của
bộ ghép.
- Ii(i), Oi(i) tương ứng là tín hiệu có bước sóng i đi vào và đi ra cửa thứ i của
bộ tách.
•

Xuyên kênh:
Xuyên kênh là sự có mặt của một kênh này trong kênh kế cận làm tăng nền nhiễu

và giảm tỷ số tín hiệu nhiễu của kênh đang xét.


Trong hệ thống ghép kênh quang, xuyên kênh xuất hiện do:
•

Các viền phổ của một kênh đi vào băng thông của bộ tách kênh và bộ lọc của kênh
khác. Khi sóng mang quang được điều chế bởi một tín hiệu, sự điều chế công suất
trong các viền phổ của nó như là điều chế công suất trong băng bởi kênh kế cận.

•

Xuất phát từ những giá trị hữu hạn thực tế về độ chọn lọc và độ cách ly của các bộ
lọc.

•

Tính phi tuyến trong sợi quang ở mức công suất cao trong các hệ thống đơn mode.
Cơ chế của nó là tán xạ Raman, là hiệu ứng tán xạ kích thích phi tuyến làm cho
công suất quang ở một bước sóng tác động đến tán xạ và công suất quang, trong

các bước sóng khác cũng như vậy.

Trong một bộ tách kênh sẽ không có sự dò công suất tín hiệu từ kênh thứ i có bước
sóng i sang kênh khác có bước sóng khác với bước sóng i. Nhưng trong thực tế luôn tồn
tại một mức xuyên kênh nào đó, làm giảm chất lượng truyền dẫn của một thiết bị. Khả
năng để tách các kênh khác nhau được diễn giải bằng suy hao xuyên kênh và được tính
bằng dB như sau:

Trong bộ giải ghép thì Ui(k) là lượng tín hiệu không mong muốn ở bước sóng k bị dò ở
cửa ra thứ i mà đúng ra chỉ có tín hiệu ở bước sóng i, hình 2.6a.

Hình 2.6a. Xuyên kênh ở bộ giải ghép
Trong các thiết bị tách hỗn hợp như hình 2.6 có 2 loại xuyên âm kênh là xuyên âm
đầu gần và xuyên âm đầu xa.


Hình 2.6b: Xuyên kênh ở bộ ghép hỗn hợp
•

Xuyên kênh đầu gần là do các kênh khác ở đầu vào sinh ra, nó được ghép ở bên
trong thiết bị như Ui(j).

•

Xuyên kênh đầu xa là do các kênh khác được ghép đi vào đường truyền gây ra, ví
dụ Ii(k) sinh ra Ui(j).

•

Độ rộng kênh:

Độ rộng phổ của kênh là dải bước sóng dành cho mỗi kênh. Độ rộng này phải đảm
bảo để tránh nhiễu giữa các kênh. Độ rộng phổ giữa các kênh tùy thuộc vào từng nguồn
phát. Ứng với các tốc độ truyền dẫn khác nhau sẽ có độ rộng phổ mỗi kênh là khác nhau
và độ chính xác khác nhau.
Bảng 2.1: Độ rộng phổ của kênh
Độ rộng kênh
25 GHz
50 GHz
100 GHz
200 GHz

Độ dịch tần
±5
± 10
± 20
± 50

Hiện nay trong hệ thống viễn thông dùng sợi quang thường sử dụng bước sóng
1550nm và các bộ khuếch đại EDFA. Băng thông cực đại của bộ khuếch đại sợi pha tạp
EDFA khoản 30nm. Nếu ta muốn xếp khoảng 16 kênh trong dải bước sóng này thì độ
rộng giữa các kênh là 30nm/16 kênh hay 1,875nm. Độ rộng kênh là tiêu chuẩn trong
miền tần số hơn là bước sóng.
Mối quan hệ giữa tần số và bước sóng:
λf = c