-
1
-
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung của đồ án này không phải là bản sao chép của
bất cứ đồ án hoặc công trình đã có từ trước.
Sinh viên
1.1. Giới thiệu chương 8
1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin sợi quang WDM 8
1.2.1. Sơ lược về hệ thống WDM 8
Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật ghép kênh phân theo bước sóng
1.2.2. Cấu hình của một hệ thống WDM
1.3. Mô hình hệ thống WDM sử dụng HFA
101112
1.3.1 Khả năng ứng dụng bộ HFA trong thông tin sợi quang 12
1.3.2 Mô hình chung của hệ thống WDM sử dụng bộ HFA 14
1.4. Kết luận chương 14Chương 2 Nguyên lý và đặc điểm của các bộ khuếch đại quang
2.1. Giới thiệu chương
2.3.4 Cấu hình bơm của RA 29
2.4. Cơ sở của sự kết hợp bộ khuếch đại Raman và bộ khuếch đại pha tạp
Erbium 292.5. Bộ khuếch đại ghép lai EDFA/Raman (HFA) 31
2.5.1 Cấu trúc bộ HFA 31
2.5.2 Đặc diểm của bộ HFA 31
2.6. Kết luận chương 33Chương 3 Tín hiệu và nhiễu trong hệ thống WDM có HFA mắc chuỗi
3.1. Giới thiệu chương
34
3.2. Tán xạ Rayleigh kép(DRB) 34
3.2.1. Công suất nhiễu tán xạ Rayleigh 35
3.2.2. Công suất nhiễu tán xạ Rayleigh kép tích lũy
3.6. Kết luận chương 46Chương 4 Mô phỏng nhiễu trong hệ thống thông tin sợi quang WDM
sử dụng bộ khuếch đại ghép lai Raman/EDFA
4.1 Giới thiệu chương 47
4.2 Cấu hình tuyến WDM dùng bộ khuếch đại ghép lai Raman/EDFA 47
4.3 Mô phỏng nhiễu tán xạ Rayleigh kép 48
4.3.1 Nhiễu tán xạ Rayleigh kép do bộ khuếch đại Raman sinh ra 48
4.3.2 Nhiễu tán xạ Rayleigh kép tích luỹ 49
4.4 Mô phỏng nhiễu phát xạ tự phát được khuếch đại (ASE) 50
-
4
- 4.4.1 Nhiễu ASE do từng bộ khuếch đại tạo ra 51
4.4.2 Nhiễu ASE tích lũy 52
5.3.1 Phương pháp tính toán 61
5.3.2 So sánh chất lượng của hệ thống sử dụng HFA mắc chuỗi với
hệ thống sử dụng EDFA mắc chuỗi 62
5.4 Hiệu chỉnh độ khếch đại của 2 bộ EDFA trong bộ HFA 62
5.5 Tính toán tối ưu tỉ số OSNR 64
5.6 Kết quả và nhận xét 69
5.7 Kết luận chương 71
Kết luận và hướng phát triển đề tài 72
Tài liệu tham khảo 74
Phần phụ lục 76
-
5
-
ghép lai
LA Line Amplifier Bộ khuếch đại đường truyền
MUX Multiplexer Bộ ghép kênh
NDSF Non- Dispersion Shifted Fiber Sợi không thay đổi vị trí tán sắc
NZDSF None Zero Dispersion Fiber Sợi dịch tán sắc khác không
NF Noise Figure Hệ số nhiễu
OSNR Optical Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu quang
PA Pre- Amplifier Bộ tiền khuếch đại
-
6
- Lời mở
đầu
Với những ưu điểm nổi bật về dung lượng và khoảng cách truyền dẫn, thông
tin sợi quang là phương thức truyền dẫn có hiệu quả nhất trên các tuyến vượt biển
Chương 4 Mô phỏng nhiễu trong hệ thống thông tin sợi quang WDM sử dụng
bộ khuếch đại ghép lai Raman/EDFA
Chương 5 Tính toán nâng cao chất lượng tuyến thông tin quang WDM cho
Segment 9 của hệ thống cáp quang biển quốc tế SEA-ME-WE3
Phương pháp nghiên cứu xuyên suốt của đồ án là lý thuyết kết hợp với tính
toán, mô phỏng bằng ngôn ngữ lập trình Mathcad.
Em xin chân thành cảm ơn Ts. Nguyễn Văn Tuấn đã tận tình hướng dẫn,
động viên trong thời gian nghiên cứu đề tài này. Em xin cảm ơn tất cả các thầy cô
giáo trong khoa Điện Tử Viễn Thông đã nhiệt tình dạy dỗ, cung cấp trang bị cho em
những kiến thức quí báu, góp phần giúp em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 25 tháng 5 năm 2007
Sinh viên thực hiện
-
8
-
Chươ
n
triển nhanh của các dịch vụ mới, của internet làm nhu cầu về băng thông tăng lên
nhanh chóng. Các hệ thống thông tin quang WDM sử dụng EDFA hiện hành trở nên
quá tải. Vì vậy cần phải nâng cấp hệ thống WDM sao cho đảm bảo dung hoà giữa
dung lượng truyền dẫn, chất lượng tín hiệu và giá thành.
Trong chương này, đồ án sẽ giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin sợi
quang WDM, cấu hình của một hệ thống WDM hiện nay và các tiêu chuẩn nâng cấp
hệ thống. Sau đó, đồ án đưa ra một mô hình mới là hệ thống WDM sử dụng bộ
khuếch đại ghép lai Raman/EDFA.
1.2. Tổng quan về hệ thống thông tin sợi quang WDM
1.2.1 Sơ lược về hệ thống WDM
Tiến trình phát triển của dung lượng truyền dẫn khẳng định rằng WDM, kể
từ khi xuất hiện đã mang lại hiệu suất cao hơn so với các kỹ thuật truyền đơn kênh.
WDM ghép nối các kênh ở trong lòng cùng một sợi quang thay cho việc xử lý
chúng riêng lẽ bằng tín hiệu điện. Điều này hết sức hữu ích, vì chỉ cần một bộ
khuếch đại quang học duy nhất cho phép kéo dài việc truyền trên đoạn tiếp theo,
không phải trang bị cho mỗi kênh quang học một hệ thống điện tử để tái tạo lại tín
hiệu trên kênh đó[8].
-
9
-
Chươ
n
g 1
T
ổ
ng quan v
ề hệ th
quá 40 kênh.
Các hệ thống trên mặt đất được lắp ráp sao cho tương thích với các mối liên
kết đã tồn tại và các điểm khuếch đại đã có sẵn trên mặt đất. Các hệ thống ngầm
dưới đại dương cũng được lắp đặt cùng thời điểm với sợi truyền trên mặt đất và bản
thân khoảng cách giữa các bộ khuếch đại được tối ưu hoá. Như vậy việc này luôn sử
dụng công nghệ hiện đại nhất, và cũng bởi vì chúng cho phép vượt qua các khoảng
cách dài nhất. Chúng cũng là các hệ thống vượt khoảng các dài đầu tiên sử dụng
khuếch đại quang học và chúng còn cho ta tích số giữa dung lượng và khoảng cách
-
10
-
Chươ
n
g 1
T
ổ
ng quan v
ề hệ th
ố
ng thông tin
s
ợi qua
n
g WDM
…
Công nghệ ghép kênh theo bước sóng quang WDM là công nghệ trong một sợi
quang đồng thời truyền dẫn nhiều bước sóng tín hiệu quang [2].
Nguyên lý cơ bản của ghép kênh theo bước sóng quang được minh hoạ như hình
1.2. Giả sử các nguồn phát quang làm việc ở các bước sóng khác nhau λ
1
, λ
2
, , λ
n
.
Tín hiệu quang ở các bước sóng khác nhau này được ghép vào cùng một sợi dẫn
quang nhờ bộ ghép kênh MUX, bộ ghép kênh phải bảo đảm có suy hao nhỏ. Tín
hiệu sau đó sẽ được truyền dọc theo sợi quang để tới phía thu. Ở đầu thu, các bộ
tách sóng quang khác nhau sẽ nhận lại các luồng tín hiệu với các bước sóng riêng lẻ
sau khi chúng qua bộ giải ghép bước sóng. Nguồn
ë
1
Nguồn
1
phát
1
,
ë
2
, ,ë
n
nHình 1.2 Nguyên lý của kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng [1]
Với nguyên lý cơ bản như trên, hệ thống WDM có hai hình thức cấu thành là
truyền dẫn 1 chiều và truyền dẫn 2 chiều được biểu diễn như hình 1.3(a), (b)
Kênh 1 Kênh 2
Nguồn ë
1
Kênh n
Hình 1.3 (a) Hệ thống ghép bước sóng theo một hướng
-
11
-
Chươ
n
g 1
T
ổ
ng quan v
ề hệ th
ố
ng thông tin
s
ợi qua
n
g WDM
…
Kênh vào
ë
1
ë
2
Thiết bị
WDM
Thu
ë
1 Nguồn
ë
2
Kênh ra
Bộ ghép kênh
Bộ giải ghép
Hình 1.4 Tuyến truyền dẫn WDM điển hình [13]
Cấu hình điển hình của một hệ thống WDM điểm-điểm thường bao gồm các
thiết bị sau (hình 1.4)
- Các bộ phát quang với các bước sóng khác nhau.
- Một bộ ghép kênh quang (MUX).
- Các đoạn sợi truyền dẫn, thường sử dụng các loại sợi đơn mode như
SSMF, DSF, NZ-DSF.
- Các bộ khuếch đại quang, thường là EDFA.
- Các thiết bị bù tán sắc, như DCF
- Một bộ giải ghép quang (DEMUX)
- Các bộ thu quang với các bước sóng tương ứng bộ phát.
WDM. Các mô hình chung bắt đầu bộc lộ những hạn chế của chúng và việc sử dụng
các mô hình kỹ thuật cải tiến ngày càng trở nên quan trọng hơn. Thêm vào đó, để
đạt được các mục tiêu cần thiết cho sự phát triển vấn đề hướng ứng dụng, các hệ
thống tương lai phải tuân thủ các hoạt động nâng cấp như sau
Tổng dung lượng dữ liệu truyền dẫn cao hơn thông qua việc tăng tốc độ
bit từng kênh và số lượng kênh được ghép bước sóng
Giảm giá thành bằng cách đặt các bộ khuếch đại với khoảng cách dài
hơn, nhờ đó giảm được số bộ EDFA trên một tuyến quang
Giảm méo tín hiệu để khoảng cách truyền dẫn của tuyến quang dài hơn
Để đáp ứng các tiêu chuẩn này, có nhiều cách để thực hiện các mô hình thiết
kế mới.
Sử dụng cửa sổ truyền dẫn mới trong miền bước sóng.
Dùng các loại bộ khuếch đại quang mới bao phủ một dải thông tín hiệu
cao để tăng dung lượng dữ liệu.
Truyền dẫn WDM hai hướng cho phép khử các tương tác sợi phi tuyến.
Sau đây, đồ án sẽ trình bày một cấu hình mới cho hệ thống WDM dùng các bộ
khuếch đại quang mới. 1.3. Mô hình hệ thống WDM sử dụng HFA
1.3.1 Khả năng ứng dụng bộ HFA trong thông tin sợi quang
Từ khi ra đời, các bộ EDFA đã nhanh chóng trở nên thương mại hóa và được
Hình 1.5 Sơ đồ so sánh mức tín hiệu khi có khuếch đại EDFA
và DRA
Để giải quyết vấn đề một cách hiệu quả nhất cả về mặt kỹ thuật và kinh tế là
sử dụng bộ khếch đại ghép lai. Về mặt kinh tế việc kết hợp bộ khuếch đại Raman
với EDFA cho phép giữ nguyên cấu hình cũ của tuyến và chỉ cần lắp đặt thêm các
bộ bơm Raman vào hệ thống. Về mặt kỹ thuật, Raman phân bố DRA đặt trước bộ
khuếch đại EDFA đóng vai trò như một bộ tiền khuếch đại nhiễu thấp. Nó không
yêu cầu mức tín hiệu vào cao do đó giảm được hiệu ứng phi tuyến. Đồng thời tín
hiệu vào bộ EDFA cũng không giảm xuống ở mức quá thấp do có khuếch đại
Raman nâng mức công suất tín hiệu vào của EDFA vì vậy mà tỉ số tín hiệu trên
nhiễu được duy trì ở mức cao. Kết quả là tăng khoảng cách giữa các bộ EDFA và
khoảng cách giữa các kênh gần hơn nhờ giảm các hiệu ứng phi tuyến.
Hệ thống sử dụng bộ khuếch đại ghép lai đã được nhiều nhà khoa học nghiên
cứu thành công với nhiều ưu điểm đó là tốc độ bit lên đến Tb /s, băng thông rộng
100nm và hiệu suất cao [7]. T.Ito et al đã thực hiện nghiên cứu thành công thí
nghiệm truyền dẫn WDM dài 1500km với tốc độ 3,2Tb/s nhờ sử dụng bộ khuếch
đại ghép lai. M.Kárase, M.Menif và A.Bellmare đã thiết kế hệ thống trên 50 kênh
WDM, khoảng cách kênh là 0, 8nm. Các kênh WDM có công suất vào P
s0
= -
17dBm/kênh được đặt trong băng C (1550nm đến 1560nm) hoặc băng L (1560nm
đến 1670nm). A.Carena, V.Curi và P.Poggiolini đã chứng minh rằng hệ thống
WDM có khoảng cách giữa các kênh 0,1nm, sử dụng các bộ HFA mắc chuỗi, sợi
khuếch đại Raman và bộ khuếch đại EDFA/Raman ghép lai.
Vậy, sự kết hợp bộ khuếch đại Raman với EDFA tạo thành bộ khuếch đại ghép lai
là hoàn toàn có cơ sở về mặt kỹ thuật, kinh tế cũng như thực nghiệm.
1.3.2 Mô hình chung của hệ thống WDM sử dụng bộ HFA
Mô hình chung của hệ thống WDM đơn giản sử dụng bộ khuếch đại ghép lai
Raman/EDFA (HFA) bao gồm một bộ khuếch đại Raman phân bố, một hoặc vài bộ
EDFA, bộ ghép kênh và giải kênh. Sợi truyền dẫn được bơm cùng hướng, ngược
hướng hoặc bơm hai chiều qua một bộ ghép kênh bơm. Sợi có pha tạp được bơm từ
xa thông qua sợi truyền dẫn mà tại đó xảy ra khuếch đại Raman. Từ mô hình này,
người thiết kế có thể đưa ra các cấu hình hệ thống thích hợp cho các ứng dụng cụ
thể.
Các bộ phát Sợi có pha tạp Sợi truyền dẫn
Các bộ thu
ề hệ th
ố
ng thông tin
s
ợi qua
n
g WDM
… cho việc nâng cấp hệ thống trong tương lai mà không cần thay đổi nhiều cấu trúc
của hệ thống hiện tại mà có thể tăng dung lượng kênh truyền, cải thiện tỷ số tín hiệu
trên nhiễu. Để hiểu sâu hơn về bộ khuếch đại ghép lai HFA, trong những chương
sau đồ án sẽ đi sâu vào tìm hiểu nguyên lý và các đặc điểm của các bộ khuếch đại
EDFA và Raman, từng bước chứng minh những ưu điểm của HFA.
-
16
-
Chương 2
Nguyên lý và
đ
ặ
c
CHƯƠNG 2
NGUYÊN LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI
QUANG
2.1 Giới thiệu chương
Bộ khuếch đại là cần thiết trên các tuyến truyền dẫn để đảm bảo một công
suất tín hiệu đủ lớn tại điểm thu nhận. So với các bộ khuếch đại điện, các bộ khuếch
đại quang có ưu điểm nổi trội là khả năng khuếch đại tất cả các bước sóng một lần
mà không cần sự biến đổi quang-điện-quang(OEO). Các khuếch đại quang được
dùng để khuếch đại tín hiệu trên đường truyền, nâng công suất tín hiệu sau khi ghép
kênh hoặc trước khi tách kênh. Chương này sẽ trình bày về nguyên lý và đặc điểm
của bộ khuếch đại EDFA, bộ khuếch đại Raman. Từ đó đưa ra cấu hình hợp lý cho
bộ khuếch đại ghép lai HFA và nêu những đặc tính ưu việt của nó.
2.2 Bộ kuyếch đại quang pha tạp Erbium (EDFA)
Cho đến nay, EDFA chính là bộ khuếch đại đất hiếm đạt được thành công
nhất. Loại này được nghiên cứu rất kỹ từ đầu những năm 90, nó đã được đưa vào sử
dụng lần đầu vào năm 1995 và từ đó được công nhận như là một bộ khuếch đại
tham chiếu (Reference) cho truyền thông quang học ở bước sóng
1,55
µ
m
[5]
ộ
k
h
u
ếch
đ
ạ
i
q
u
a
n
g Sợi pha tạp Erbium (EDF-Erbium Dopped Fiber) thường có độ dài bằng
hoặc hơn 10m, có lõi được pha tạp các ion Er3+ với nồng độ 100-2000 ppm. Các
sợi EDF thường có lõi nhỏ hơn và có khẩu độ số NA lớn hơn so với các sợi đơn
mode tiêu chuẩn. Để thu được độ khuếch đại thì phải cung cấp năng lượng quang
gọi là năng lượng bơm cho sợi pha tạp Erbium. Các diode laser LD được dùng làm
nguồn bơm cung cấp năng lượng này với công suất bơm 10mW đến 100mW và
bước sóng bơm 980nm hoặc 1480nm. Bộ ghép bước sóng WDM thực hiện ghép
ánh sáng tín hiệu và ánh sáng bơm vào sợi pha tạp Erbium. Các bộ cách ly ngăn cản
không cho tín hiệu đaị khuếch đại phản xạ trở lại thiết bị để tránh làm tăng nhiễu
4
F
9/2
4
I
9/2
4
I
11/2 4
I
13/2 4
I
15/2
1480nm
Hình 2.2 Giãn đồ năng lượng của ion Er
3+ Ánh sáng bơm sẽ được truyền dọc theo sợi có pha tạp Erbium. Thông qua sự
hấp thụ năng lượng của ánh sáng bơm có bước sóng 1480nm, 980nm hay
800nm,.v.v…các ion Er
3+
sẽ chuyển từ trạng thái đất lên các trạng thái có mức năng
-
18
-
Chương 2
Nguyên lý và
đ
ặ
c
đ
i
ể
ất
lượng tương ứng là
4
I
13/2
,
4
I
11/2
,
4
I
9/2
Các ion ở các mức
4
I
11/2
,
4
I
9/2
sẽ nhanh
chóng phân rã không phát xạ vàchuyển xuống trạng thái siêu bền (trạng thái ở mức
năng lượng
4
I
13/2
Bước sóng
(nm)Hình 2.3 Đường cong khuếch đại là một hàm theo bước sóng
-
19
-
Chương 2
Nguyên lý và
đ
ặ
c
đ
i
ể
m c
ủa
đ
ạ
i
(dB)
Dải khuếch đại :
Dải khuếch đại là miền phổ mà trên đó ta có thể khuếch đại tương đương nhiều
bước sóng. Hình 2.3 cho thấy hình dạng và vị trí của dải khuếch đại được xác định
như một hàm theo bước sóng. Dải khuếch đại của EDFA tương đối bằng phẳng giữa
1530nm và 1570nm (được quy ước băng C). Đối với dải khuếch đại giữa 1570nm
và 1600nm được gọi là dải L. Hiện nay hầu hết EDFA được sử dụng ở băng C với
bước sóng bơm 980nm.
Hệ số khuếch đại
Hệ số khuếch đại và nhiễu khuếch đại là các đặc tính quan trọng nhất cần xem
xét đến khi sử dụng EDFA trong hệ thống thông tin. Hình 2.4 chỉ ra hệ số khuếch
đại thay đổi theo mức bơm . Hệ số khuếch đại là tỷ số giữa công suất tín hiệu ra và
công suất tín hiệu vào. Với bước sóng 1530nm và 1550nm tại đó EDFA có hệ số
khuếch đại cao nhất. Công suất bơm tối thiểu để đạt được hệ số khuếch đại cao nhất
là mấu chốt trong việc sử dụng EDFA vào các hệ thống thực tế, với công suất như
vậy thì khả năng của một diode laser bán dẫn hoạt động với hàng trăm mA dòng
một chiều là đủ.
Nguyên lý và
đ
ặ
c
đ
i
ể
m c
ủa
c
á
c
b
ộ
k
h
u
ếch
đ
ạ
i
q
u
a
n
tổn hao nhiều nhất cho hệ thống WDM. Đồ án sẽ thảo luận về vấn đề này trong
chương sau để làm sáng tỏ các ảnh hưởng của chúng đối với hệ thống có EDFA
mắc chuỗi.
2.2.4 Bơm cho EDFA
Tuỳ thuộc vào hướng của tín hiệu bơm, bộ khuếch đại EDFA có các cấu hình
bơm xuôi, bơm ngược và bơm hai hướng. Nếu hướng của tín hiệu bơm cùng hướng
lan truyền của tín hiệu vào thì ta gọi đó là cấu hình bơm xuôi (co-pumping), trái lại
-
21
-
Chương 2
Nguyên lý và
đ
ặ
c
đ
i
ể
m c
ủa
c
á
c
b
ộ
Trong thực tế, người ta thường dùng phương pháp bơm hai chiều, nó tận dụng được
các ưu điểm của mỗi kiểu bơm trong các cấu hình trên. Hơn nữa, do mức nghịch
đảo mật độ hầu như không đổi trên toàn bộ chiều dài sợi nên có thể giảm thiểu được
tạp âm.
Tóm lại, bộ khuếch đại EDFA có phổ độ lợi bằng phẳng trong khoảng bước
sóng 1530-1565nm (băng C), 1570-1600nm (băng L) với hệ số khuếch đại cỡ
10~40dB và độc lập phân cực. Hệ số nhiễu của EDFA cỡ từ 3 đến 7dB. Hệ thống
dùng EDFA thường sử dụng cấu hình bơm hai hướng, bước sóng 980nm hoặc
1480nm, công suất bơm cỡ 20mW đến 100mW.
2.3 Bộ khuếch đại Raman
Vào đầu thập niên 1970, Stolen và Ippen lần đầu tiên đã quan sát và đo đạc
độ khuếch đại Raman trong sợi quang. Những thử nghiệm về thông tin quang sử
dụng khuếch đại Raman đã được Aoki và các cộng sự thực hiện. Mặc dù được phát
hiện trước EDFA nhưng các bộ khuếch đại Raman không được triển khai trong các
hệ thống thực tế cho đến gần đây khi các nguồn bơm công suất cao được thương
mại hoá rộng rãi.
2.3.1Cấu trúc bộ khuếch đại Raman
Cấu trúc một bộ khuếch đại Raman điển hình, bao gồm một nguồn bơm
-
22
-
Chương 2
Nguyên lý vàbơm tín hiệu có bước sóng thích hợp vào sợi truyền dẫn.
Khi sóng bơm với công suất đủ lớn được phát ở bước sóng thấp hơn tín hiệu
được khuếch đại, sự khuếch đại xảy ra khi photon bơm giải phóng năng lượng của
nó để tạo ra một photon mới ở bước sóng tín hiệu, cộng với số năng lượng còn lại
mà sẽ được hấp thụ như các phonon. Nguồn
tín
Bộ lọc Sợi quang
Nguồn
bơm
hiệu
Tín hiệu ra
Nguyên lý và
đ
ặ
c
đ
i
ể
m c
ủa
c
á
c
b
ộ
k
h
u
ếch
đ
ạ
i
q
u
a
n
NL thứ nhất
Trạng thái nền
Bơm 2 Các phân tử thủy ti
nh
Phonon quang
Hình 2.6 Các mức năng lượng và sự dịch chuyển liên quan đến tán
xạ Raman kích thích [12] Sự sai lệch về năng lượng của photon bơm và photon vừa được tạo ra là do
năng lượng này bị các phân tử của môi trường hấp thụ dưới dạng năng lượng dao
động. Độ lệch tần số í
p
- í
s
hoặc độ lệch bước sóng ë
s
đ
ặ
c
đ
i
ể
m c
ủa
c
á
c
b
ộ
k
h
u
ếch
đ
ạ
i
q
u
a
n
g
khuếch đại càng tăng, khác với EDFA độ khuếch đại nhanh chóng đạt đến giá trị
bão hoà khi công suất bơm tăng lên. Ngoài ra, so với EDFA công suất bơm yêu cầu
của Raman cao hơn gấp nhiều lần, ứng với độ khuếch đại 20dB khi dùng sợi SMF-
28 dài 100km công suất bơm của Raman trên 750mW so với 10mW công suất bơm
-
25
-
Chương 2
Nguyên lý và
đ
ặ
c
đ
i
ể
m c
ủa
c
á
c
b
ộ
k
h
uHình 2.9 Công suất tín hiệu khi có và không có bơm Raman [10]
Hình 2.9 biểu diễn công suất tín hiệu khi có và không có bơm Raman của sợi
SMF-28 dài 100km. Trong khoảng dưới 40 km gần như hoàn toàn không có khuếch
đại Raman, chỉ đến trên 40 km khuếch đại Raman mới xuất hiện và tăng dần theo
độ dài sợi. Vì vậy, khi nâng cấp hệ thống cần chú ý đến độ dài tuyến truyền dẫn, chỉ
nên thêm khuếch đại Raman phân bố vào những tuyến có chiều dài đủ.
2.3.2.2 Độ khuyếch đại của Raman
Sự tăng công suất tín hiệu và bơm có thể được biểu diễn qua hai phương
trình sau:
dP
s
=-
áP + g P P(2.1)
dz
(2.2)
P
s
, P
P
: Công suất tín hiệu, công suất bơm (W )
Copyright: Tài liệu đại học ©