đồ án tốt nghiệp công nghệ ghép kênh quang WDM
Chơng 3
những vấn đề kỹ thuật cần quan tâm đối với hệ
thống thông tin quang WDM
Bất cứ một công nghệ nào cũng tồn tại những giới hạn và những vấn đề kỹ thuật.
Khi triển khai công nghệ WDM vào mạng thông tin quang, cần phải lu ý một số vấn đề
sau:
Số kênh đợc sử dụng và khoảng cách giữa các kênh
Vấn đề ổn định bớc sóng của nguồn quang
Vấn đề xuyên nhiễu giữa các kênh
Vấn đề tán sắc, bù tán sắc
Quỹ công suất của hệ thống
ảnh hởng của các hiệu ứng phi tuyến
EDFA và một số vấn đề khi sử dụng EDFA trong mạng WDM
Chơng này sẽ lần lợt đề cập đến từng vấn đề, đòng thời đa ra các phơng án giải
quyết cho từng trờng hợp.
Sinh viên: Phùng Văn Lơng - Lớp D97 VT
39
đồ án tốt nghiệp công nghệ ghép kênh quang WDM
I. Số kênh đợc sử dụng và khoảng cách giữa các kênh.
Một trong các yếu tố quan trọng cần phải xem xét là hệ thống sẽ sử dụng bao
nhiêu kênh và số kênh cực đại có thể sử dụng là bao nhiêu. Số kênh cực đại của hệ thống
phụ thuộc vào:
a) khả năng công nghệ hiện có đối với các thành phần quang của hệ thống, cụ thể
là:
Băng tần của sợi quang
Khả năng tách/ghép của các thiết bị WDM
b) khoảng cách giữa các kênh, một số yếu tố ảnh hởng đến khoảng cách này là:
Tốc độ truyền dẫn của từng kênh
Quỹ công suất quang
ảnh hởng của các hiệu ứng phi tuyến

12
Hz = 4370 GHz. Giả sử tốc độ truyền dẫn của từng kênh là 2,5 GHz,
theo định lý Nyquist, phổ cơ sở của tín hiệu là 2.2,5 = 5 GHz. Khi đó số kênh bớc sóng
cực đại có thể đạt đợc là N =
f
/5 = 874 kênh trong dải băng tần của bộ khuếch đại
quang (OFA). Đây là số kênh cực đại tính theo lý thuyết đối với băng C. Tuy nhiên với
mật độ kênh càng lớn đòi hỏi các thành phần quang trên tuyến phải có chất lợng càng cao.
Để tránh xuyên âm giữa các kênh này cần phải có các nguồn phát quang rất ổn định và
các bộ thu quang có độ chọn lọc bớc sóng cao, bất kỳ sự dịch tần nào của nguồn phát
cũng có thể làm giãn phổ sang kênh lân cận.
Tần số trung tâm danh định là tần số tơng ứng với mỗi kênh quang trong hệ thống
ghép kênh quang. Để đảm bảo tính tơng thích giữa các hệ thóng thống WDM khác nhau,
cần phải chuẩn hoá tần số trung tâm của các kênh, ITU-T đa ra quy định về khoảng cách
tối thiểu giữa các kênh là 100 GHz (xấp xỉ bằng 0,8 nm) với tần số chuẩn là 193,1 THz
(mặc dù đã đa ra các sản phẩm mà khoảng cách giữa các kênh là 50 GHz, song các sản
phẩm thơng mại vẫn chủ yếu theo quy định của ITU-T đã nêu). Dới đây là bảng liệt kê
các tần số trung tâm danh định lấy 50 GHz và 100 GHz làm khoảng cách giữa các kênh
trong khoảng bớc sóng từ 1534 nm đến 1560 nm.
Bảng 3.1. Tần số trung tâm danh định
Số thứ
tự
Tần số trung tâm danh định
với khoảng cách là 50GHz
(THz)
Tần số trung tâm danh định
với khoảng cách là 100 GHz
(THz)
Bớc sóng trung tâm
danh định (nm)

28 194,05 - 1544,92
29 194,00 194,00 1545,32
30 193,95 - 1545,72
31 193,90 193,90 1546,12
32 193,85 - 1546,52
33 193,80 193,80 1546,92
34 193,75 - 1547,32
35 193,70 193,70 1547,72
36 193,65 - 1548,11
37 193,60 193,60 1548,51
38 193,55 - 1548,91
39 193,50 193,50 1549,32
40 193,45 - 1549,72
41 193,40 193,40 1550,12
42 193,35 - 1550,52
43 193,30 193,30 1550,92
44 193,25 - 1551,32
45 193,20 193,20 1551,72
46 193,15 - 1552,12
47 193,10 193,10 1552,52
48 193,05 - 1552,93
49 193,00 193,00 1553,33
50 192,95 - 1553,73
51 192,90 192,90 1554,13
52 192,85 - 1554,54
53 192,80 192,80 1554,94
54 192,75 - 1555,34
55 192,70 192,70 1555,75
56 192,65 - 1556,15
57 192,60 192,60 1556,55

8 192 1554,94
9 192 1554,13 *
10 193 1553,33
11 193 1552,52 *
12 193 1551,72
13 193 1550,92 *
14 193 1550,12
15 193 1549,32 *
16 193 1548,51
(Bớc sóng trung tâm của 8 kênh trong hệ thống 8 kênh chọn các giá trị bớc sóng có
dấu *)
II. Vấn đề ổn đinh bớc sóng của nguồn quang và yêu cầu độ
rộng phổ của nguồn phát
a) ổn định bớc sóng của nguồn quang:
Trong hệ thống WDM, phải quy định và điều chỉnh chính xác bớc sóng của nguồn
quang, nếu không, sự trôi bớc sóng do các nguyên nhân sẽ làm cho hệ thống không ổn
định hay kém tin cậy. Hiện nay chủ yếu dùng hai phơng pháp điều khiển nguồn quang:
thứ nhất là phơng pháp điều khiển phản hồi thông qua nhiệt độ chip của bộ kích quang để
Sinh viên: Phùng Văn Lơng - Lớp D97 VT
43
đồ án tốt nghiệp công nghệ ghép kênh quang WDM
điều khiển giám sát mạch điện điều nhiệt với mục đích điều khiển bớc sóng và ổn định b-
ớc sóng; thứ hai là phơng pháp điều khiển phản hồi thông qua việc giám sát bớc sóng tín
hiệu quang ở đầu ra, dựa vào sự trênh lệnh trị số giữa điện áp đầu ra và điện áp tham khảo
tiêu chuẩn để điều khiển nhiệt độ của bộ kích quang, hình thành kết cấu khép kín chốt
vào bớc sóng trung tâm.
b) Yêu cầu độ rộng phổ của nguồn phát:
Việc chọn độ rộng phổ của nguồn phát nhằm đảm bảo cho các kênh hoạt động một
cách độc lập với nhau hay nó cách khác là tránh hiện tợng chồng phổ ở phía thu giữa các
kênh lân cận. Băng thông của sợi quang rất rộng nên số lợng kênh ghép đợc rất lớn (ở cả

hiệu trên tạp âm (S/N) sao cho đầu thu có thể thu đợc tín hiệu với một mức BER cho
phép. Giả sử máy phát phát tín hiệu đi tới phía thu với một mức công suất P
ph
nhất định,
công suất của tín hiệu sẽ bị suy giảm dần trên đờng truyền dẫn do rất nhiều nguyên nhân
nh: suy hao do bản thân sợi quang gây ra, suy hao do các thành phần quang thụ động...cự
ly truyền dẫn càng dài thì công suất tín hiệu bị suy hao càng nhiều, nếu suy hao quá lớn
làm cho công suất tín hiệu đến đợc máy thu nhỏ hơn công suất ngỡng thu nhỏ nhất (P
thu
min
) cho phép thì thông tin truyền đi sẽ bị mất. Để máy thu thu đợc thông tin thì công suất
tín hiệu đến máy thu phải nằm trong dải công suất của máy thu.
P
máy phát
= P
phát
+ P
dự trữ
P
thu min
< P
phát
- P
tổng suy hao
< P
thu max
Nh vậy để đảm bảo đợc thông tin thì công suất phát phải càng lớn khi cự ly truyền
dẫn càng lớn. Để khắc phục điều này ngời ta sử dụng bộ lặp tín hiệu trên đờng truyền. Tr-
ớc đây khi cha có bộ khuếch đại quang, suy hao tín hiệu trên đờng truyền sẽ đợc bù lại
thông qua việc sử dụng các trạm lặp điện 3R, quá trình này đợc thực hiện tơng đối phức