Luận Văn Ảnh hưởng XDM lên chất lượng hệ thống - Lê Bật Thắng

Mục lục
Danh mục hình vẽ. iiii
Thuật ngữ viết tắt iv
Lời nói đầu. vi
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN WDM . 1
1.1 Nguyên lý cơ bản về WDM . 1
1.1.1 WDM là gì?. 1
1.1.2 Sơ đồ tổng quát hệ thống WDM . 2
1.1.3 WDM và DWDM . 3
1.2 Các thành phần cơ bản trong hệ thống WDM . 4
1.2.1 Bộ phát quang. 4
1.2.2 Bộ tách/ghép kênh quang. 6
1.2.3 Bộ khuếch đại quang. 8
1.2.4 Bộ thu quang. 10
1.2.5 Sợi quang. 11
1.3 Các tham số trong hệ thống truyền dẫn WDM. 12
1.3.1 Các tham số trong các bộ tách ghép kênh. 12
1.3.1.1 Dải kênh 12
1.3.1.2 Các hiệu ứng phụ thuộc phân cực. 14
1.3.1.3 Suy hao xen IL (Insertion Loss). 15
1.3.1.4 Tính định hướng. 15
1.3.1.5 Suy hao phản hồi 16
1.3.2 Các tham số trong sợi quang. 17
1.3.2.1 Tán sắc sắc thể. 17
1.3.2.2 Tán sắc mode phân cực. 18
1.3.2.3 Tán sắc mode phân cực bậc hai 19
1.3.2.4 Các hiệu ứng phi tuyến. 20
1.3.3 Các tham số trong bộ khuếch đại 23
1.3.3.1 Phát xạ tự phát 23
1.3.3.2 Nhiễu giao thoa đa đường MPI 24
1.4 Kết luận. 24
CHƯƠNG II. ĐIỀU CHẾ PHA CHÉO XPM . 25
2.1 Giới thiệu chung về XPM . 25
2.2 Một số hiện tượng do XPM gây ra. 25
2.2.1 Ghép nối phi tuyến. 25
2.2.1.1 Ghép nối các sóng có tần số khác nhau. 25
2.2.1.2 Ghép nối các thành phần phân cực trực giao. 28
2.2.1.3 Hiệu ứng Kerr quang. 31
2.2.1.4 Thay đổi dạng xung. 35
2.2.3 Các hiệu ứng quang phổ và thời gian. 39
2.2.3.1 Giãn rộng phổ không đối xứng. 39
2.2.3.2 Thay đổi về thời gian không đối xứng. 41
2.2.3.3 Nén xung do XPM . 43
2.2.3.4 Chuyển kênh quang do XPM . 45
2.3 Quan hệ giữa khoảng cách kênh và tán sắc với XPM . 45
2.3.1 Khoảng cách kênh. 45
2.3.2 Tán sắc trong sợi quang. 48
2.4 Kết luận. 50
CHƯƠNG III. ẢNH HƯỞNG CỦA XPM LÊN CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG WDM . 51
3.1 Ảnh hưởng của XPM lên chất lượng hệ thống WDM tổng quát 51
3.1.1 Giới hạn khoảng cách truyền dẫn. 51
3.1.2 Méo cường độ do XPM . 56
3.1.4 Giảm hệ số phẩm chất Q 62
3.1.5 Xuyên kênh giữa các kênh có tốc độ bit khác nhau do XPM . 65
3.1.5 Ảnh hưởng của XPM lên hệ thống WDM được quản lý về tán sắc. 67
3.2 Một số giải pháp khắc phục ảnh hưởng của XPM trong hệ thống WDM . 70
3.2.1 Dùng bộ triệt XPM . 71
3.2.2 Các sơ đồ bù tán sắc thích hợp. 74
3.3 Kết luận. 77
Kết luận. 78
Tài liệu tham khảo. 79










Danh mục hình vẽHình 1.1 Sơ đồ nguyên lý ghép kênh theo bước sóng. 1
Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống WDM sử dụng hait sợi 2
Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống WDM sử dụng một sợi 3
Hình 1.4 Tách kênh sử dụng lăng kính. 7
Hình 1.5 Tách /ghép các bước sóng bằng cách tử nhiễu xạ. 7
Hình 1.8 Bước sóng có tán sắc bằng không, λ[SUB]0[/SUB] và sườn tại tán sắc không, S[SUB]0[/SUB]. 17
Hình 1.9 Tán sắc thay đổi như một hàm theo bước sóng với một vật liệu cho trước. 18
Hình 2.1 Minh hoạ một lá chắn Kerr. 32
Hình 2.2 T[SUB]p[/SUB] thay đổi theo hàm của góc phân cực đầu vào θ. 36
Hình 2.3 Mức truyền của sợi lưỡng chiết có độ dài L=L[SUB]B[/SUB]. 38
Hình 2.4 Dạng xung và phổ của các xung bơm và dò. 42
Hình 2.5 Nén xung do XPM trong vùng tán sắc thường. 44
Hình 2.6 Kết nối sợi quang của mạng LEANET dùng trong thí nghiệm (a) và sơ đồ khối thí nghiệm (b) 46
Hình 2.7 Sự phụ thuộc của méo XPM vào khoảng cách kênh. 48
Hình 2.8 Sơ đồ khối của thí nghiệm [4]. 49
Hình 3.1 Méo xung do XPM . 52
Hình 3.2 Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu XPM trong [5]. 52
Hình 3.3 XPM và SPM với các kênh được điều chế tại 2,5 Gb/s, sợi DSF, có độ trễ ban đầu khác nhau 53
Hình 3.4 Méo XPM cho kênh dò (a)sợi DSF, (b) sợi SSMF 53
Hình 3.5. Công suất giảm sau các chặng thay đổi khi thay đổi số lượng chặng. 55
Hình 3.6 Phổ của kênh 2 sau 12 chặng bù trước trong thí nghiệm (a) và mô phỏng (b). 56
Hình 3.7 Hệ số Q theo tán sắc dư. 63
Hình 3.8 Sự phụ thuộc của W[SUB]M[/SUB] vào số lượng kênh. 63
Hình 3.9 Xuyên kênh theo băng tần điện thu. 66
Hình 3.10. Xuyên kênh theo băng tần điện thu. 66
Hình 3.11 Xuyên kênh XPM phụ thuộc vào tán sắc. 67
Hình 3.12 Hàm truyền đạt của sợi SMF theo các sơ đồ bù tán sắc khác nhau. 68
Hình 3.13 Méo XPM theo các tỉ lệ bù tán sắc khác nhau với sơ đồ bù trước. 69
Hình 3.14 Méo XPM với các tỉ lệ bù tán sắc khác nhau với sơ đồ bù sau. 69
Hình 3.15 Hai cấu hình bù tán sắc khác nhau cho kết quả khác nhau. 70
Hình 3.16 Ảnh hưởng của XPM thay đổi theo số chặng m 70
Hình 3.17 Ảnh hưởng của tỉ lệ bù trong hệ thống năm chặng. 70
Hình 3.18 Thí nghiệm với 10 kênh có và không có XS. 71
Hình 3.19 Suy giảm độ nhạy cho kênh 6. 73
Hình 3.20 So sánh suy giảm khi có và không có XS. 73
Hình 3.21 Xuyên kênh thay đổi theo bù tán sắc. 74
Hình 3.22 Hệ số m[SUB]x[/SUB] tích luỹ sau các chặng. 75
Hình 3.23 Hệ số m[SUB]x[/SUB] tăng theo khoảng cách. 76