4.7 Ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến 7 0-
4.7.5. Hiệu ứng trộn bốn bƣớcsúng FWM 75
Hiện tƣợng chiết suất phi tuyến cũn gõy ra một hiệu ứng khỏc trong sợi đơn mode, đú là hiệu ứng trộn bốn bƣớc súng FWM. Trong hiệu ứng này, 2 hoặc 3 súng quang với cỏc tần số khỏc nhau sẽ tƣơng tỏc với nhau tạo ra cỏc thành phần tần số mới. Tƣơng tỏc này cú thể xuất hiện giữa cỏc bƣớc súng của tớn hiệu trong hệ thống WDM, hoặc giữa bƣớc súng tớn hiệu với tạp õm ASE của cỏc bộ khuếch đại quang, cũng nhƣ giữa mode chớnh và mode bờn của một kờnh tớn hiệu. Giả sử cú 3 bƣớc súng với tần số i, j, k thỡ tổ hợp tần số mới tạo ra sẽ là những tần số ijk thoả món:
Theo quan điểm cơ lƣợng tử, thỡ hiệu ứng FWM là hiệu ứng mà trong đú cú sự phỏ huỷ photon ở một số bƣớc súng và tạo ra một số photon ở cỏc bƣớc súng mới sao cho vẫn bảo toàn về năng lƣợng và động lƣợng. Nếu gọi Pijk(L) là cụng suất của bƣớc súng ijk trong sợi quang thỡ:
6 (3)2 2 i j k 2 2 2 0 eff 1024 L ( ) 6 PP P .exp(- L) S ijk ijk P L n c (4.21)
Trong đú: : hiệu suất của quỏ trỡnh FWM
c: là vận tốc ỏnh sỏng trong chõn khụng Seff: diện tớch vựng lừi hiệu dụng
Pi, Pj, Pk: cụng suất tƣơng ứng của bƣớc súng i, j, k
(3): độ cảm phi tuyến bậc 3
Hiệu suất của quỏ trỡnh FWM phụ thuộc vào điều kiện phự hợp về pha. Hiệu ứng FWM xảy ra mạnh chỉ khi điều kiện này đƣợc thoả món (tức là động lƣợng photon đƣợc bảo toàn). Về mặt toỏn học thỡ điều kiện này cú thể biểu thị nhƣ sau:
( ijk) ( )i ( )j ( )k (4.22)
Vỡ trong sợi quang tồn tại tỏn sắc nờn điều kiện phự hợp về pha rất khú xảy ra. Tuy nhiờn, với mụi trƣờng truyền dẫn là loại sợi cú tỏn sắc thấp và khoảng cỏch truyền dẫn là tƣơng đối lớn và cỏc kờnh gần nhau thỡ điều kiện này cú thể coi là xấp xỉ đạt đƣợc.
Do việc tạo ra cỏc tần số mới là tổ hợp của cỏc tần số tớn hiệu nờn hiệu ứng FWM sẽ làm giảm cụng suất của cỏc kờnh tớn hiệu trong hệ thống WDM. Hơn nữa, nếu khoảng cỏch giữa cỏc kờnh là bằng nhau thỡ những tần số mới đƣợc tạo ra cú thể rơi vào cỏc kờnh tớn hiệu, gõy xuyờn õm giữa cỏc kờnh, làm suy giảm chất lƣợng của hệ thống.
Sự suy giảm cụng suất sẽ làm cho đồ hỡnh mắt của tớn hiệu ở đầu thu bị thu hẹp lại do đú sẽ làm giảm chất lƣợng BER của hệ thống. Vỡ cỏc hệ thống WDM chủ yếu làm việc ở cửa sổ bƣớc súng 1550 nm và do tỏn sắc của sợi quang đơn mode thụng thƣờng (sợi G.652) tại cửa sổ này là khoảng 18ps/nm.km, cũn tỏn sắc của sợi tỏn sắc dịch chuyển ( sợi G.653 ) xấp xỉ 0 đến 3 ps/nm.km, nờn hệ thống WDM làm việc trờn sợi đơn mode chuẩn thụng thƣờng sẽ ớt bị ảnh hƣởng bởi hiệu ứng FWM hơn hệ thống WDM làm việc
trờn sợi tỏn sắc dịch chuyển.
Ảnh hƣởng của hiệu ứng FWM càng lớn nếu nhƣ khoảng cỏch giữa cỏc kờnh trong hệ thống WDM càng nhỏ cũng nhƣ khi khoảng cỏch truyền dẫn và mức cụng suất của mỗi kờnh lớn. Vỡ vậy hiệu ứng FWM sẽ hạn chế dung lƣợng và cự ly truyền dẫn của hệ thống DWDM.
Chƣơng 5:
THIẾT KẾ TUYẾN DWDM TRấN ĐƢỜNG TRỤC CỦA EVNTELECOM
Trong những năm qua thị trƣờng viễn thụng thế giới núi chung và Việt Nam núi riờng cú những bƣớc phỏt triển nhảy vọt, nhu cầu sử dụng cỏc dịch vụ viễn thụng ngày càng đa dạng và nõng cao, liờn tục cú những dịch vụ viễn thụng mới xuất hiện nhƣ Internet băng rộng, di động, WiFi, Wimax, video theo yờu cầu, VPN … với yờu cầu về dung lƣợng đƣờng truyền ngày một nõng cao.
Hệ thống truyền dẫn quang đƣờng trục Bắc-Nam của EVNTelecom đƣợc xõy dựng từ năm 1994 với dung lƣợng đƣờng truyền cũn hạn chế khụng đỏp ứng đƣợc nhu cầu truyền dẫn thụng tin hiện nay cũng nhƣ trong thời gian tới. Vỡ vậy việc xõy dựng kết nối đƣờng trục từ Bắc tới Nam nhằm đảm bảo dung lƣợng truyền dẫn cho cỏc loại hỡnh viễn thụng của EVNTelecom là cấp thiết.
Chƣơng 5 của luận văn trỡnh bày việc thiết kế tuyến cỏp quang đƣờng trục trờn cơ sở nõng cấp hệ thống thụng tin quang đƣờng trục Bắc - Nam hiện cú của ngành Điện trờn hai tuyến cỏp quang OPGW đƣờng dõy 500kV từ tốc độ STM-16 lờn hệ thống DWDM.