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.

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

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

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.

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

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

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



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.

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

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

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

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

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

= 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

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

) 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