Đề tài tìm hiểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

Đề tài tìm hiểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

M C L C: ỤC LỤC: ỤC LỤC:

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÀ PHƯƠNG PHÁP GHÉP KÊNH QUANG

WDM 3

I GI I THI U H TH NG THÔNG TIN QUANG ỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỐNG THÔNG TIN QUANG .3

II NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG WDM VÀ CÁC THAM SỐ CƠ BẢN 6

1. Khái niệm 6

2. Nguyên lý 6

2.1. Truyền dẫn 2 chiều trên sợi 7

2.2. Truyền dẫn 2 chiều trên 1 sợi 7

2.3. Các tham số cơ bản 9

CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ QUANG THỤ ĐỘNG TRONG WDM 11

I CÁC THI T B WDM VI QUANG ẾT BỊ WDM VI QUANG Ị WDM VI QUANG .12

1. Các b l c thi t b ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ết bị ị 12

1.1. B tách 2 b ộ tách 2 bước sóng ước sóng c sóng 13

1.2. B tách l n h n 2 b ộ tách 2 bước sóng ớc sóng ơn 2 bước sóng ước sóng c sóng 14

1.3. Thi t b k t h p gép và tách b ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ước sóng c sóng (MUX-DEMUX) 15

2. Thi t b WDM làm vi c theo nguyên lý tán s c góc ết bị ị ệc theo nguyên lý tán sắc góc ắc góc .16

2.1. Dùng lăng kính làm ph n t tán s c góc ần tử tán sắc góc ử tán sắc góc ắc góc 16

2.2. Dùng các ph n t tán s c góc ần tử tán sắc góc ử tán sắc góc ắc góc 17

2.2.1. M đ u ở đầu ần tử tán sắc góc 17

2.2.2. Cách t nhi u x ph ng ử tán sắc góc ễu xạ phẳng ạ phẳng ẳng 17

2.2.3. Ứng dụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ng d ng c a cách t nhi u x ph ng ụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ủa cách tử nhiễu xạ phẳng ử tán sắc góc ễu xạ phẳng ạ phẳng ẳng 18

2.2.4. Cách t lòng ch o ử tán sắc góc ảo 19

2.2.5. Cách t Bragg ử tán sắc góc 20

II CÁC THI T B WDM GHÉP S I ẾT BỊ WDM VI QUANG Ị WDM VI QUANG ỢI .21

CHƯƠNG III: MỘT SỐ VẤN ĐỀ KỸ THUẬT CẦN QUAN TÂM ĐỐI VỚI HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG WDM 23

I S KÊNH S D NG VÀ KHO NG CÁCH GI A CÁC KÊNH ỐNG THÔNG TIN QUANG Ử DỤNG VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC KÊNH ỤNG VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC KÊNH ẢNG CÁCH GIỮA CÁC KÊNH ỮA CÁC KÊNH 23

1. Kho ng cách và y u t nh h ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ưởng đến khoảng cách giữa các kênh ng đ n kho ng cách gi a các kênh ết bị ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ữa các kênh 23

II V N Đ N Đ NH B ẤN ĐỀ ỔN ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA Ề ỔN ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ỔN ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA Ị WDM VI QUANG ƯỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG C SÓNG C A NGU N QUANG VÀ YÊU C U Đ R NG C A ỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ẦU ĐỘ RỘNG CỦA Ộ RỘNG CỦA Ộ RỘNG CỦA ỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA NGU N PHÁT ỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA .27

1. ỔN ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA n đ nh b ị ước sóng WDM và ứng dụng c sóng c a ngu n quang ủa nguồn quang ồn quang 27

2. Yêu c u đ r ng ngu n phát ầu độ rộng nguồn phát ộ lọc thiết bị ộ lọc thiết bị ồn quang 28

III XUYÊN NHI U GI A CÁC KÊNH TÍN HI U QUANG ỄU GIỮA CÁC KÊNH TÍN HIỆU QUANG ỮA CÁC KÊNH ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG .28

IV SUY HAO – QUỸ CÔNG SU T C A H TH NG WDM ẤN ĐỀ ỔN ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỐNG THÔNG TIN QUANG .28

V TÁN S C – BÙ TÁN S C ẮC – BÙ TÁN SẮC ẮC – BÙ TÁN SẮC .29

VI ẢNG CÁCH GIỮA CÁC KÊNH NH H ƯỞNG CỦA CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN NG C A CÁC HI U NG PHI TUY N ỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỨNG PHI TUYẾN ẾT BỊ WDM VI QUANG .30

CHƯƠNG IV : ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG WDM 31

I ỨNG PHI TUYẾN NG D NG C A WDM TRONG M NG TRUY N D N ỤNG VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC KÊNH ỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ẠNG TRUYỀN DẪN Ề ỔN ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ẪN 31

1. Tuy n truy n d n đi m-đi m dung l ết bị ẫn điểm-điểm dung lượng cao ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ượng cao ng cao 31

II ỨNG PHI TUYẾN NG D NG C A WDM TRONG M NG TRUY NH P ỤNG VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC KÊNH ỦA NGUỒN QUANG VÀ YÊU CẦU ĐỘ RỘNG CỦA ẠNG TRUYỀN DẪN ẬP .36

1. M đ u ởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phát 36

2. Mạng WDMA đơn chặng 37

3. Mạng WDMA đa chặng 39

III ỨNG DỤNG WDM TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH QUANG 42

CH ƯƠNG I: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÀ PHƯƠNG NG I: GI I THI U H TH NG THÔNG TIN QUANG VÀ PH ỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÀ PHƯƠNG ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÀ PHƯƠNG ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÀ PHƯƠNG ỐNG THÔNG TIN QUANG VÀ PHƯƠNG ƯƠNG I: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÀ PHƯƠNG NG

PHÁP GHÉP KÊNH QUANG WDM.

I GI I THI U H TH NG THÔNG TIN QUANG.ỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG ỐNG THÔNG TIN QUANG

Ngay từ xa xưa để thông tin cho nhau, con người đã biết sử dụng ánh sáng đểbáo hiệu Qua thời gian dài của lịch sử phát triển nhân loại, các hình thức thông tinphong phú dần và ngày càng được phát triển thành những hệ thống thông tin hiện đạinhư ngày nay, tạo cho mọi nơi trên thế giới có thể liên lạc với nhau một cách thuận lợi

và nhanh chóng Cách đây 20 năm, từ khi các hệ thống thông tin cáp sợi quang đượcchính thức đưa vào khai thác trên mang viễn thông, mọi người đều thừa nhận rằngphương thức truyền dẫn quang đã thể hiện khả năng to lớn trong việc chuyển tải cácdịch vụ viễn thông ngày càng phong phú và hiện đại của nhân loại Trong vòng 10năm trở lại đây, cùng với sự tiến bộ vượt bậc của của công nghệ điện tử - viễn thông,công nghệ quang sợi và thông tin quang đã có những tiến bộ vượt bậc Các nhà sảnxuất đã chế tạo ra những sợi quang đạt tới giá trị suy hao rất nhỏ, giá trị suy hao 0,154dB/km tại bước sóng 1550 nm đã cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sợiquang trong hơn hai thập niên qua Cùng với đó là sự tiến bộ lớn trong công nghệ chếtạo các nguồn phát quang và thu quang, để từ đó tạo ra các hệ thống thông tin quangvới nhiều ưu điểm trội hơn so với các hệ thống thông tin cáp kim loại Dưới đây lànhững ưu điểm nổi trội của môi truờng truyền dẫn quang so với các môi trường truyềndẫn khác, đó là:

 Suy hao truyền dẫn nhỏ

 Băng tần truyền dẫn rất lớn

 Không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ

 Có tính bảo mật tín hiệu thông tin cao

 Có kích thước và trọng lượng nhỏ

 Sợi có tính cách điện tốt

 Độ tin cậy cao

 Sợi được 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 mẽcác nhà khai thác viễn thông Các hệ thống thông tin quang không những chỉ phù hợpvới các tuyến thông tin xuyên lục địa, tuyến đường trục, và tuyến trung kế mà còn cótiềm năng to lớn trong việc thực hiện các chức năng của mạng nội hạt với cấu trúc tincậy và đáp ứng mọi loại hình dịch vụ hiện tại và tương lai

Mô hình chung của một hệ thống thông tin quang như sau:

Hình 1.1 Mô hình hệ thống thông tin quang

Các thành phần chính của tuyến gồm có phần phát quang, cáp sợi quang vàphần thu quang Phần phát quang được cấu tạo từ nguồn phát tín hiệu quang và cácmạch điện điều khiển liên kết với nhau Cáp sợi quang gồm có các sợi dẫn quang vàcác lớp vỏ bọc xung quanh để bảo vệ sợi quang khỏi tác động có hại từ môi trườngbên ngoài Phần thu quang do bộ tách sóng quang và các mạch khuếch đại, tái tạo tínhiệu 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 nênmột tuyến thông tin quang hoàn chỉnh

Đặc tuyến suy hao của sợi quang theo bước sóng tồn tại ba vùng mà tại đó cósuy hao thấp là các vùng xung quanh bước sóng 850 nm, 1300 nm và 1550 nm Bavùng bước sóng này được sử dụng cho các hệ thống thông tin quang và gọi là cácvùng cửa sổ thứ nhất, thứ hai và thứ ba tương ứng Thời kỳ đầu của kỹ thuật thông tinquang, cửa sổ thứ nhất được sử dụng Nhưng sau này do công nghệ chế tạo sợi pháttriển mạnh, suy hao sợi ở hai cửa sổ sau rất nhỏ cho nên các hệ thống thông tin quangngày nay chủ yếu hoạt động ở vùng cửa sổ thứ hai và thứ ba

Nguồn phát quang ở thiết bị phát có thể sử dụng diode phát quang (LED) hoặcLaser bán dẫn (LD) Cả hai loại nguồn phát này đều phù hợp cho các hệ thống thôngtin quang, với tín hiệu quang đầu ra có tham số biến đổi tương ứng với sự thay đổi củadòng điều biến Tín hiệu điện ở đầu vào thiết bị phát ở dạng số hoặc đôi khi có dạngtương tự Thiết bị phát sẽ thực hiện biến đổi tín hiệu này thành tín hiệu quang tươngứng và công suất quang đầu ra sẽ phụ thuộc vào sự thay đổi của cường độ dòng điềubiến Bước sóng làm việc của nguồn phát quang cơ bản phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo

Đoạn sợi quang ra (pigtail) của nguồn phát quang phải phù hợp với sợi dẫn quangđược khai thác trên tuyến.

Tín hiệu ánh sáng đã được điều chế tại nguồn phát quang sẽ lan truyền dọc theosợi dẫn quang để tới phần thu quang Khi truyền trên sợi dẫn quang, tín hiệu ánh sángthường bị suy hao và méo do các yếu tố hấp thụ, tán xạ, tán sắc gây nên Bộ tách sóngquang ở đầu thu thực hiện tiếp nhận ánh sáng và tách lấy tín hiệu từ hướng phát đưatới Tín hiệu quang được biến đổi trở lại thành tín hiệu điện Các photodiode PIN vàphotodiode thác APD đều có thể sử dụng để làm các bộ tách sóng quang trong các hệthống thông tin quang, cả hai loại này đều có hiệu suất làm việc cao và có tốc độchuyển đổi nhanh Các vật liệu bán dẫn chế tạo các bộ tách sóng quang sẽ quyết địnhbước sóng làm việc của chúng và đoạn sợi quang đầu vào các bộ tách sóng quangcũng phải phù hợp với sợi dẫn quang được sử dụng trên tuyến lắp đặt Đặc tính quantrọng nhất của thiết bị thu quang là độ nhạy thu quang, nó mô tả công suất quang nhỏnhất có thể thu được ở một tốc độ truyền dẫn số nào đó ứng với tỷ lệ lỗi bít cho phépcủa hệ thống

Khi khoảng cách truyền dẫn khá dài, tới một cự ly nào đó, tín hiệu quang trongsợi bị suy hao khá nhiều thì cần thiết phải có trạm lặp quang đặt trên tuyến Cấu trúccủa thiết bị trạm lặp quang gồm có thiết bị phát và thiết bị thu ghép quay phần điệnvào nhau Thiết bị thu ở trạm lặp sẽ thu tín hiệu quang yếu rồi tiến hành biến đổi thànhtín hiệu điện, khuếch đại tín hiệu này, sửa dạng và đưa vào thiết bị phát quang Thiết

bị phát quang thực hiện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang rồi lại phát tiếp vàođường truyền Những năm gần đây, các bộ khuếch đại quang đã được sử dụng để thaythế một phần các thiết bị trạm lặp quang

Trong các tuyến thông tin quang điểm nối điểm thông thường, mỗi một sợiquang 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 khácnhau và phát vào sợi dẫn quang khác nhau, bộ tách sóng quang tương ứng sẽ nhận tínhiệu từ sợi này Như vậy muốn tăng dung lượng của hệ thống thì phải sử dụng thêmsợi quang Với hệ thống quang như vậy, dải phổ của tín hiệu quang truyền qua sợithực tế rất hẹp so với dải thông mà các sợi truyền dẫn quang có thể truyền dẫn với suyhao nhỏ (xem hình 1.2):

Hình 1.2 Độ rộng phổ nguồn quang và dải thông của sợi quang.

II. NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH QUANG THEO BƯỚC SÓNG WDM VÀ

CÁC THAM SỐ CƠ BẢN.

1 Khái niệm

WDM là phương thức ghép kênh quang theo bước sóng (Wavelength DivisionMultiplexing) Thông thường trong tuyến thông tin quang điểm nối điểm, mỗi một sợidẫn quang cho một tia laser với một bước sóng ánh sáng truyền qua, tại đầu thu, bộtách sóng quang tương ứng sẽ nhận tín hiệu từ sợi này Mỗi một sóng laser này mangmột số tín hiệu điện với một phổ nhất định

2 Nguyên lý

Đặc điểm nổi bật của hệ thống ghép kênh theo bước sóng quang (WDM) là tậndụng hữu hiệu nguồn tài nguyên băng rộng trong khu vực tổn hao thấp của sợi quangđơn mode, nâng cao rõ rệt dung lượng truyền dẫn của hệ thống đồng thời hạ giá thànhcủa kênh dịch vụ xuống mức thấp nhất Ở đây việc thực hiện ghép kênh sẽ không cóquá trình biến đổi điện nào Mục tiêu của ghép kênh quang là nhằm để tăng dunglượng truyền dẫn Ngoài ý nghĩa đó việc ghép kênh quang còn tạo ra khả năng xâydựng các tuyến thông tin quang có tốc độ rất cao Khi tốc độ đường truyền đạt tới mộtmức độ nào đó người ta đã thấy được những hạn chế của các mạch điện trong việcnâng cao tốc độ truyền dẫn Khi tốc độ đạt tới hàng trăm Gbit/s, bản thân các mạchđiện tử sẽ không thể đảm bảo đáp ứng được 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 hỏicông nghệ rất cao Kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng ra đời đã khắc phụcđược những hạn chế trên

Hệ thống WDM dựa trên cơ sở tiềm năng băng tần của sợi quang để mang đinhiều bước sóng ánh sáng khác nhau, điều thiết yếu là việc truyền đồng thời nhiềubước sóng cùng một lúc này không gây nhiễu lẫn nhau Mỗi bước sóng đại diện chomột kênh quang trong sợi quang Công nghệ WDM phát triển theo xu hướng mà sựriêng rẽ bước sóng của kênh có thể là một phần rất nhỏ của 1 nm hay 10-9 m, điều nàydẫn đến các hệ thống ghép kênh theo bước sóng mật độ cao (DWDM) Các thànhphần thiết bị trước kia chỉ có khả năng xử lý từ 4 đến 16 kênh, mỗi kênh hỗ trợ luồng

dữ liệu đồng bộ tốc độ 2,5 Gbit/s cho tín hiệu mạng quang phân cấp số đồng bộ(SDH/SONET) Các nhà cung cấp DWDM đã sớm phát triển các thiết bị nhằm hỗ trợcho việc truyền nhiều hơn các kênh quang Các hệ thống với hàng trăm kênh giờ đây

đã sẵn sàng được đưa vào sử dụng, cung cấp một tốc độ dữ liệu kết hợp hàng trămGbit/s và tiến tới đạt tốc độ Tbit/s truyền trên một sợi đơn Có hai hình thức cấu thành

hệ thống WDM đó là:

2.1. Truyền dẫn 2 chiều trên sợi

Hệ thống WDM truyền dẫn hai chiều trên hai sợi là: tất cả kênh quang cùngtrên một sợi quang truyền dẫn theo cùng một chiều (như hình 1.3), ở đầu phát các tínhiệu có bước sóng quang khác nhau và đã được điều chế λ1 , λ2 , , λ n thông

qua bộ ghép kênh tổ hợp lại với nhau, và truyền dẫn một chiều trên một sợi quang Vìcác tín hiệu được mang thông qua các bước sóng khác nhau, do đó sẽ không lẫn lộn Ởđầu thu, bộ tách kênh quang tách các tín hiệu có bước sóng khác nhau, hoàn thànhtruyền dẫn tín hiệu quang nhiều kênh Ở chiều ngược lại truyền dẫn qua một sợi quangkhác, nguyên lý giống như trên

Hình 1.3: Sơ đồ truyền dẫn 2 chiều trên 2 sợi.

2.2. Truyền dẫn 2 chiều trên 1 sợi

Hệ thống WDM truyền dẫn hai chiều trên một sợi là: ở hướng đi, các kênhquang tương ứng với các bước sóng 1, 2, , n qua bộ ghép/tách kênh được tổ hợplại với nhau truyền dẫn trên một sợi Cũng sợi quang đó, ở hướng về các bước sóng

n+1, n+2, , 2n được truyền dẫn theo chiều ngược lại (xem hình 1.4) Nói cách khác tadùng các bước sóng tách rời để thông tin hai chiều (song công)

Hình 1.4 Sơ đồ truyền dẫn 2 chiều trên cùng 1 sợi quang.

Hệ thống WDM hai chiều trên hai sợi được ứng dụng và phát triển tương đốirộng rãi Hệ thống WDM hai chiều trên một sợi thì yêu cầu phát triển và ứng dụng caohơn, đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cực kỳ nghiêm ngặt Ở phía phát, các thiết bị ghép kênhphải có suy hao nhỏ từ mỗi nguồn quang tới đầu ra của bộ ghép kênh Ở phía thu, các

bộ tách sóng quang phải nhạy với dải rộng của các bước sóng quang Khi thực hiệntách kênh cần phải cách ly kênh quang thật tốt với các bước sóng khác bằng cách thiết

kế các bộ tách kênh thật chính xác, các bộ lọc quang nếu được sử dụng phải có bướcsóng cắt chính xác, dải làm việc ổn định

Hệ thống WDM được thiết kế phải giảm tối đa các hiệu ứng có thể gây ra suyhao truyền dẫn Ngoài việc đảm bảo suy hao xen của các thiết bị thấp, cần phải tốithiểu hoá thành phần công suất có thể gây ra phản xạ tại các phần tử ghép, hoặc tại cácđiểm ghép nối các module, các mối hàn , bởi chúng có thể làm gia tăng vấn đềxuyên kênh giữa các bước sóng, dẫn đến làm suy giảm nghiêm trọng tỉ số S/N của hệthống Các hiệu ứng trên đặc biệt nghiêm trọng đối với hệ thống WDM truyền dẫn haichiều trên một sợi, do đó hệ thống này có khả năng ít được lựa chọn khi thiết kế tuyến

Ở một mức độ nào đó, để đơn giản ta có thể xem xét bộ tách bước sóng như bộghép bước sóng chỉ bằng cách đổi chiều tín hiệu ánh sáng Như vậy hiểu đơn giản, từ

“bộ ghép - multiplexer” trong trường hợp này thường được sử dụng ở dạng chung đểxét cho cả bộ ghép và bộ tách; loại trừ trường hợp cần thiết phải phân biệt hai thiết bịhoặc hai chức năng Người 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 được sử dụng trong các phương án truyền dẫn theo một hướng,còn loại thứ ba MUX-DEMUX được sử dụng cho các phương án truyền dẫn theo haihướng Hình 1.5 mô tả thiết bị ghép/tách hỗn hợp

k, tín hiệu này được phát từ nguồn phát quang thứ k Ký hiệu Oi(i) là tín hiệu có bướcsóng i đã được tách và đi ra cửa thứ i Nhìn chung, các tín hiệu quang không phátmột lượng công suất đáng kể nào ở ngoài độ rộng phổ kênh đã định trước của chúng,cho nên vấn đề xuyên kênh là không đáng lưu tâm ở đầu phát Bây giờ ta xem xét cácthông số:

Được xác định là lượng công suất tổn hao sinh ra trong tuyến truyền dẫnquang do tuyến có thêm các thiết bị truyền dẫn quang WDM Suy hao này bao gồmsuy hao do các điểm ghép nối các thiết bị WDM với sợi và suy hao do bản thân thiết

bị ghép gây ra Suy hao xen được diễn giải tương tự như suy hao đối với các bộ ghépcoupler chung, nhưng cần lưu ý là ở WDM là xét cho một bước sóng đặc trưng:

Hình 1.6 Xuyên kênh ở bộ tách kênh (a) và ở bộ ghép - tách hỗn hợp (b)

Mô tả một lượng tín hiệu từ kênh này được ghép sang kênh khác Các mứcxuyên kênh cho phép nằm ở dải rất rộng tuỳ thuộc vào trường hợp áp dụng Nhưngnhìn chung, phải đảm bảo mức xuyên kênh nhỏ hơn (-30dB) trong mọi trường hợp

Trong một bộ tách kênh lý tưởng, sẽ không có sự dò công suất tín hiệu từ kênhthứ i có bước sóng i sang các kênh khác có bước sóng khác với i Nhưng trong thực

tế, luôn luôn tồn tại một mức xuyên kênh nào đó, và làm giảm chất lượng truyền dẫncủa thiết bị Khả năng để tách các kênh khác nhau được diễn giải bằng suy hao xuyênkênh và được tính bằng dB như sau:

Di(k) = -10log [Ui(k)/I(k)] (1.3)Theo sơ đồ đơn giản mô tả bộ tách kênh ở hình 1.6 a) thì Ui(k) là lượng tínhiệu không mong muốn ở bước sóng k do có sự dò tín hiệu ở cửa ra thứ i, mà đúng rachỉ có tín hiệu ở bước sóng i Trong thiết bị ghép/tách hỗn hợp như ở hình 1.6 b),việc xác định suy hao xuyên kênh cũng được xác định như ở bộ tách Ở trường hợpnày, phải xem xét cả hai loại xuyên kênh “Xuyên kênh đầu xa” là do các kênh khácđược ghép đi vào đường truyền gây ra, ví dụ như I(k) sinh ra Ui(k) “Xuyên kênhđầu gần” là do các kênh khác ở đầu vào sinh ra, nó được ghép ở bên trong thiết bị,như Ui(j) Khi cho ra các sản phẩm, các nhà chế tạo cũng phải cho biết suy hao kênhđối với từng kênh của thiết bị

Là dải bước sóng mà nó định ra cho từng nguồn phát quang riêng Nếu nguồnphát quang là các diode Laser thì độ rộng kênh được yêu cầu vào khoảng vài chụcnanomet để đảm bảo không bị nhiễu giữa các kênh do sự bất ổn định của các nguồnphát gây ra (ví dụ khi nhiệt độ làm việc thay đổi sẽ làm trôi bước sóng đỉnh hoạtđộng) Đối với nguồn phát quang là diode phát quang LED, yêu cầu độ rộng kênhphải lớn hơn 10 đến 20 lần bởi vì độ rộng phổ của loại nguồn phát này rộng hơn

CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ QUANG THỤ ĐỘNG TRONG WDM.

Trong chương trước, chúng ta đã có cái nhìn khái quát về tuyến truyền dẫnquang và kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM Ở chương này đề cập tớicác vấn đề kỹ thuật từ cơ bản đến phức tạp và đa dang đang được sử dụng trong hệthống WDM

Các phần tử trong hệ thống WDM rất đa dạng, nhưng ta có thể phân loại ra nhưsau:

Hình 2.1: Phân loại thiết bị trong hệ thống WDM.

Đ đ n gi n khi xem xét các thi t b WDM , chúng ta ch y u l y b táchểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng 0 ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị ị ủa nguồn quang ết bị ấy bộ tách ộ lọc thiết bịkênh theo bước sóng WDM và ứng dụngc sóng đ phân tích b i vì n u xét m t m c đ nào đó thìểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị ởng đến khoảng cách giữa các kênh ộ lọc thiết bị ứng dụng ộ lọc thiết bịnguyên lý các thi t b WDM có tính thu n ngh ch v c u trúc , do đó ho t đ ngết bị ị ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ị ấy bộ tách ạt động ộ lọc thiết bị

c a các b ghép kênh cũng đủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ượng caoc gi i thích tảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ư0ng t b ng cách đ n gi n là thayự bằng cách đơn giản là thay ằng cách đơn giản là thay 0 ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh

đ i hổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ước sóng WDM và ứng dụngng tín hiê đ u vào và đ uụng ầu độ rộng nguồn phát ầu độ rộng nguồn phát

Các b tách ( các b ghép ) độ lọc thiết bị ộ lọc thiết bị ượng caoc chia ra làm 2 lo i chính theo công nghạt động ệc theo nguyên lý tán sắc góc

ch t o làết bị ạt động :

+ Thi t b WDM vi quang ết bị ị

+ Thi t b WDM ghép s i ết bị ị ợng cao

lo i th nh t vi c tách ghép kênh d a trên c s các thành ph n viỞNG CỦA CÁC HIỆU ỨNG PHI TUYẾN ạt động ứng dụng ấy bộ tách ệc theo nguyên lý tán sắc góc ự bằng cách đơn giản là thay 0 ởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phátquang Các thi t b này đết bị ị ượng caoc thi t k ch y u s d ng cho các tuy n thông tinết bị ết bị ủa nguồn quang ết bị ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ết bịquang dùng s i đa mode chúng có nh ng h n ch đ i v i s i d n quang đ nợng cao ữa các kênh ạt động ết bị ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ợng cao ẫn điểm-điểm dung lượng cao 0mode Lo i th hai d a vào vi c ghép gi a nh ng đạt động ứng dụng ự bằng cách đơn giản là thay ệc theo nguyên lý tán sắc góc ữa các kênh ữa các kênh ường lan truyền trong các lõing lan truy n trong các lõi

s i k nhau , kỹ thu t này phù h p v i các tuy n s d ng s i đ n mode.ợng cao ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ợng cao ớc sóng WDM và ứng dụng ết bị ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ợng cao 0

I CÁC THI T B WDM VI QUANG.ẾT BỊ WDM VI QUANG Ị WDM VI QUANG.

Các thi t b WDM vi quang đết bị ị ượng caoc ch t o d a trên hai phết bị ạt động ự bằng cách đơn giản là thay ư0ng pháp công nghệc theo nguyên lý tán sắc góc.khác nhau là các thi t b có b l c và các thi t b phân tán góc Các thi t b l cết bị ị ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ết bị ị ết bị ị ọc thiết bị

ch ho t đ ng m cho m t b8 ạt động ộ lọc thiết bị ởng đến khoảng cách giữa các kênh ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng ( ho c m t nhóm các bặc một nhóm các bước sóng ) tại một ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng ) t i m tạt động ộ lọc thiết bị

th i đi m nh m đ tách ra m t bờng lan truyền trong các lõi ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ằng cách đơn giản là thay ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng trong nhi u bước sóng WDM và ứng dụngc sóng Đ th c hi nểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ự bằng cách đơn giản là thay ệc theo nguyên lý tán sắc góc.thi t b hoàn ch nh ngết bị ị 8 ường lan truyền trong các lõii ta ph i t o ra c u trúcảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ấy bộ tách lọc theo tầng Còn thiết bị phân tán góc lại đồng thời đưa ra tất cả các bước sóng.

1 Các b l c thi t bộ lọc thiết bị ọc thiết bị ết bị ị

Trong thi t b ghép tách bết bị ị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng vi quang thường lan truyền trong các lõing s d ng b l c bử dụng cho các tuyến thông tin ụng ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngcsóng b ng màng m ng Ví d b tách bằng cách đơn giản là thay ỏng Ví dụ bộ tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng thể ụng ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng dùng b l c màng m ng thộ lọc thiết bị ọc thiết bị ỏng Ví dụ bộ tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng thể ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

hi n nh hình 2.2ệc theo nguyên lý tán sắc góc ư

Hình 2.2: B tách b ộ tách 2 bước sóng ước sóng c sóng dùng b l c màng m ng ộ tách 2 bước sóng ọc màng mỏng ỏng

B l c có c u trúc g m các l p đi n môi r t m ng , có chi t su t cao vàộ lọc thiết bị ọc thiết bị ấy bộ tách ồn quang ớc sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc ấy bộ tách ỏng Ví dụ bộ tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng thể ết bị ấy bộ tách

th p đ t xen kẽ nhau B l c làmấy bộ tách ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ộ lọc thiết bị ọc thiết bị vi c d a trên nguyên lý bu ng c ng hệc theo nguyên lý tán sắc góc ự bằng cách đơn giản là thay ồn quang ộ lọc thiết bị ưởng đến khoảng cách giữa các kênhngFabry-Berot g m hai gồn quang ư0ng ph n x m t ph n đ t song songảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ộ lọc thiết bị ầu độ rộng nguồn phát ặc một nhóm các bước sóng ) tại một cách nhau ch b i8 ởng đến khoảng cách giữa các kênh

m t l p đi n môi trong su tộ lọc thiết bị ớc sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh

Hình 2.3: C u trúc b l c đi n môi ấu trúc bộ lọc điện môi ộ tách 2 bước sóng ọc màng mỏng ện môi.

B dày các l p b ng 1/4 bớc sóng WDM và ứng dụng ằng cách đơn giản là thay ước sóng WDM và ứng dụngc sóng truy n đ i v i b l c b c 0 và b ngố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ằng cách đơn giản là thay3/4 Io đ i v i b l c b c 1 và đố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ượng caoc ch t o t v t li u có h s chi t su t th pết bị ạt động ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc ệc theo nguyên lý tán sắc góc ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị ấy bộ tách ấy bộ tách

nh Mg2 có n=1,35 ho c SiO2 có n= 1,46 và v t li u có ch s chi t su t cao như ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc 8 ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị ấy bộ tách ưTiO2 có n=2,2 Khi chùm tia sáng đi vào thi t b , thì hi n tết bị ị ệc theo nguyên lý tán sắc góc ượng caong giao thoa ánhsáng do ph n x nhi u l n trong khoang c ng hảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ầu độ rộng nguồn phát ộ lọc thiết bị ưởng đến khoảng cách giữa các kênhng N u b dày c a bết bị ủa nguồn quang ước sóng WDM và ứng dụngc

đ m là s nguyên l n c a n a bệc theo nguyên lý tán sắc góc ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phát ủa nguồn quang ử dụng cho các tuyến thông tin ước sóng WDM và ứng dụngc sóng ánh sáng t i thì giao thoa x p ch ngớc sóng WDM và ứng dụng ết bị ồn quang

x y ra và công su t quang c a bảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ấy bộ tách ủa nguồn quang ước sóng WDM và ứng dụngc sóng đ t giá tr c c đ i và bạt động ị ự bằng cách đơn giản là thay ạt động ước sóng WDM và ứng dụngc sóng đó sẽ

đượng caoc truy n d n thông su t nh t Các chùm sáng nh ng bẫn điểm-điểm dung lượng cao ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ấy bộ tách ởng đến khoảng cách giữa các kênh ữa các kênh ước sóng WDM và ứng dụngc sóng khác nhautrong bu ng c ng hồn quang ộ lọc thiết bị ưởng đến khoảng cách giữa các kênhng h u nh b ph n x hoàn toàn Đầu độ rộng nguồn phát ư ị ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ường lan truyền trong các lõing cong phân bố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhcông su t đ u ra c a b l c có d ng nh hình 2.4ấy bộ tách ởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phát ủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ạt động ư

Hình 2.4: Phân b công su t đ u ra b l c ố công suất ở đầu ra bộ lọc ấu trúc bộ lọc điện môi ở đầu ần tử tán sắc góc ộ tách 2 bước sóng ọc màng mỏng

1.1 B tách 2 b ộ tách 2 bước sóng ước sóng c sóng

C u trúc c b n c a b tách nh hình sau đâyấy bộ tách 0 ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ư :

Hình 2.5: C u trúc b tách hai kênh s d ng b l c giao thoa ấu trúc bộ lọc điện môi ộ tách 2 bước sóng ử tán sắc góc ụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ộ tách 2 bước sóng ọc màng mỏng

Các thi t b tách bết bị ị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng này có s n trên th trẵn trên thị trường thương mại và ị ường lan truyền trong các lõing thư0ng m i vàạt động

đượng cao ử dụng cho các tuyến thông tin ụng r ng rãi các h th ng thông tin quang s d ng các ngu n phátc s d ng ộ lọc thiết bị ởng đến khoảng cách giữa các kênh ệc theo nguyên lý tán sắc góc ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ồn quangLED bởng đến khoảng cách giữa các kênh ước sóng WDM và ứng dụngc sóng 850 nm và 1300 nm, ho c s d ng các ngu n phát ph h pặc một nhóm các bước sóng ) tại một ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ồn quang ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ẹp

c a các t h p bủa nguồn quang ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ợng cao ước sóng WDM và ứng dụngc sóng nh :ư 800 nm và 830 nm; 800 nm và 890 nm; 1200 nm

và 1300 nm; ho c 1300nm và 1550ặc một nhóm các bước sóng ) tại một nm vv , v i suy hao xen nh h n 3dB (choớc sóng WDM và ứng dụng ỏng Ví dụ bộ tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng thể 0

m i c p) và suy hao xuyên kênh ỗi cặp) và suy hao xuyên kênh ặc một nhóm các bước sóng ) tại một cao h n 25dB0

1.2. B tách l n h n 2 b ộ tách 2 bước sóng ớc sóng ơn 2 bước sóng ước sóng c sóng

Thi t b này s s ng các b l c n i ti p nhau, m i b l c cho đi qua 1ết bị ị ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị ỗi cặp) và suy hao xuyên kênh ộ lọc thiết bị ọc thiết bị

bước sóng WDM và ứng dụngc sóng và ph n x các bảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ước sóng WDM và ứng dụngc sóng còn l iạt động

Hình 2.6: c u trúc c b n c a b tách nhi u b ấu trúc bộ lọc điện môi ơn 2 bước sóng ảo ủa cách tử nhiễu xạ phẳng ộ tách 2 bước sóng ều bước sóng ước sóng c sóng

Trong th c t , thi t b tách nhi u bự bằng cách đơn giản là thay ết bị ết bị ị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng ngoài các b l c còn có cácộ lọc thiết bị ọc thiết bị

th u kính, s i quang….ấy bộ tách ợng cao

Hình 2.7: B tách vi quang 5 kênh trong th c t ộ tách 2 bước sóng ực tế ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX)

Đôi khi có th th c hi n t o ra b tách kênh mà không c n s d ng đ nểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ự bằng cách đơn giản là thay ệc theo nguyên lý tán sắc góc ạt động ộ lọc thiết bị ầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ết bị

b ph n chu n tr c.ộ lọc thiết bị ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ẩn trực ự bằng cách đơn giản là thay

Hình 2.8: C u trúc c b n c a b tách nhi u kênh s d ng b l c giao thoa g n ấu trúc bộ lọc điện môi ơn 2 bước sóng ảo ủa cách tử nhiễu xạ phẳng ộ tách 2 bước sóng ều bước sóng ử tán sắc góc ụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ộ tách 2 bước sóng ọc màng mỏng ắc góc

tr c ti p vào s i ực tế ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX)

1.3 Thi t b k t h p gép và tách b ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ước sóng c sóng (MUX-DEMUX)

Hình 2.9 th hi n thi t b MUX-DEMUX 4 bểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc ết bị ị ước sóng WDM và ứng dụngc sóng Các bước sóng WDM và ứng dụngc sóng 0,81 mm

và 0,89 mm t hai ngu n quang khác nhau đừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ồn quang ượng caoc ghép thành m t tia chung độ lọc thiết bị ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụngtruy n qua s i quang Các bợng cao ước sóng WDM và ứng dụngc song 1,2 đ n 1,3 mm t s i quang đ n đ c táchết bị ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ợng cao ết bị ự bằng cách đơn giản là thaythành 2 tia ng v i m i bứng dụng ớc sóng WDM và ứng dụng ỗi cặp) và suy hao xuyên kênh ước sóng WDM và ứng dụngc sóng đ đ a đ n diode tách quang Th u kínhểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ư ết bị ấy bộ táchGRINt i c ng vào dùng lo i 1/4P h i t ạt động ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ạt động ộ lọc thiết bị ụng

Hình 2.9: Thi t b MUX-DEMUX 4 b ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ước sóng c sóng.

Trong đó: BPF: b l c thông d iộ lọc thiết bị ọc thiết bị ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh

LWPF: b l c thông thâpộ lọc thiết bị ọc thiết bịSWPF: b l c thông caoộ lọc thiết bị ọc thiết bị

Đ r ng c a kênh là 25 nm và 32 nm trong c a s th nh t; 47 nm và 50ộ lọc thiết bị ộ lọc thiết bị ủa nguồn quang ử dụng cho các tuyến thông tin ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ứng dụng ấy bộ tách

nm trong c a s th hai c a s i quang Suy hao xen là 1,4 dB cho bử dụng cho các tuyến thông tin ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ứng dụng ủa nguồn quang ợng cao ước sóng WDM và ứng dụngc sóng 0,89mm; 2,6 dB cho bước sóng WDM và ứng dụngc sóng 1,2 mm; 2,2 dB cho bước sóng WDM và ứng dụngc sóng 1,3 mm khi dùng Laserdiode và 5,2 dB cho bước sóng WDM và ứng dụngc sóng 0,81nm dùng LED Suy hao xuyên âm b ng -18dBằng cách đơn giản là thaycho bước sóng WDM và ứng dụngc sóng ng n dùng LED còn n u dùng laser diode thì suy hao là -3,9dB.ắc góc ết bị

2 Thi t b WDM làm vi c theo nguyên lý tán s c gócết bị ị ệc theo nguyên lý tán sắc góc ắc góc

Thi t b WDM s d ng b l c màng m ng không thích h p cho h th ngết bị ị ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ỏng Ví dụ bộ tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng thể ợng cao ệc theo nguyên lý tán sắc góc ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh

có quá nhi u bước sóng WDM và ứng dụngc sóng ho c khi chúng quá g n nhau Trong trặc một nhóm các bước sóng ) tại một ầu độ rộng nguồn phát ường lan truyền trong các lõing h p nàyợng cao

ph i s d ng các ph n t tán s c góc, u đi m là tán x đ ng th i các bảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin ắc góc ư ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ạt động ồn quang ờng lan truyền trong các lõi ước sóng WDM và ứng dụngcsóng

2.1 Dùng lăng kính làm ph n t tán s c góc ần tử tán sắc góc ử tán sắc góc ắc góc

Trong giai đo n đ u c a kỹ thu t WDM, ngạt động ầu độ rộng nguồn phát ủa nguồn quang ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ường lan truyền trong các lõii ta dùng lăng kính làm ph nầu độ rộng nguồn phát

t tán s c góc( hình 2.10) do hi n tử dụng cho các tuyến thông tin ắc góc ệc theo nguyên lý tán sắc góc ượng caong chi t su t ph thu c vào bết bị ấy bộ tách ụng ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngc sóngánh sang n=n(I) nên chum tia sang có bước sóng WDM và ứng dụngc sóng khác nhau đ u vào sẽ b lăngởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phát ịkính phân thành các tia sang đ n sác khác nhau theo các h0 ước sóng WDM và ứng dụngng khác nhau đ uởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phátra

Trong đó:

i: góc t iớc sóng WDM và ứng dụngi’: góc lóA: góc đ nh c a lăng kính8 ủa nguồn quangn: chi t su t v t li u àm lăng kínhết bị ấy bộ tách ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc

Nhượng caoc đi m: tán s c dùng lăng kính có m c đ tán s c th p, nên khó táchểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ắc góc ứng dụng ộ lọc thiết bị ắc góc ấy bộ tách

đượng cao các bc ước sóng WDM và ứng dụngc sóng g n nhau Vì v y ngầu độ rộng nguồn phát ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ường lan truyền trong các lõii ta ch có th dùng lăng kính trong8 ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

trường lan truyền trong các lõing h p tách các bợng cao ước sóng WDM và ứng dụngc sóng hai c a s truy n d n khác nhau (ví d bởng đến khoảng cách giữa các kênh ử dụng cho các tuyến thông tin ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ẫn điểm-điểm dung lượng cao ụng ước sóng WDM và ứng dụngcsóng l1 c a s 1300 nm; bởng đến khoảng cách giữa các kênh ử dụng cho các tuyến thông tin ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ước sóng WDM và ứng dụngc sóng l2 c a s 1550 nm) Do nhởng đến khoảng cách giữa các kênh ử dụng cho các tuyến thông tin ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ượng caoc đi mểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụngkhông tách đượng caoc các tia sáng có bước sóng WDM và ứng dụngc sóng g n nhau nên lăng kính ngày nayầu độ rộng nguồn phátkhông đượng cao ử dụng cho các tuyến thông tin ụngc s d ng trong công ngh WDM n a, thay vào đó ngệc theo nguyên lý tán sắc góc ữa các kênh ường lan truyền trong các lõii ta s d ngử dụng cho các tuyến thông tin ụng

cách t nhi u x làm ph n t tán s c góc.ử dụng cho các tuyến thông tin ễu xạ làm phần tử tán sắc góc ạt động ầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin ắc góc.

2.2 Dùng các ph n t tán s c góc ần tử tán sắc góc ử tán sắc góc ắc góc

2.2.1 M đ u ở đầu ần tử tán sắc góc

Cách t đử dụng cho các tuyến thông tin ượng cao ấy bộ tách ạt độngc c u t o g m nhi u rãnh (nh răng c a), đồn quang ư ư ượng caoc kh c b ng d ng cắc góc ằng cách đơn giản là thay ụng ụngkim cư0ng, trên b m t c a các rãnh này đặc một nhóm các bước sóng ) tại một ủa nguồn quang ượng cao 0 ủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ớc sóng WDM và ứng dụngc h m t l p ph n x , s lảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ượng caongrãnh trên cách t có th lên t i vài nghìn rãnh trên 1 mm Cách t có kh năngử dụng cho các tuyến thông tin ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ớc sóng WDM và ứng dụng ử dụng cho các tuyến thông tin ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhtruy n ho cặc một nhóm các bước sóng ) tại một tán x ánh sáng theo nh ng hạt động ữa các kênh ước sóng WDM và ứng dụngng nh t đ nh tuỳ thu c vào bấy bộ tách ị ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngcsóng c a ánh sángủa nguồn quang đó Góc tán x ph thu c vào kho ng cách rãnh (g i là bạt động ụng ộ lọc thiết bị ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngccách t ) và góc t i.ử dụng cho các tuyến thông tin ớc sóng WDM và ứng dụng

Hình 2.11: S d ng cách t đ tách b ử tán sắc góc ụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ử tán sắc góc ể tách bước sóng ước sóng c sóng.Cũng gi ng nh lăng kính, ánh sáng không đ n s c đ u vào, sau khi quaố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ư 0 ắc góc ởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phátcách tử dụng cho các tuyến thông tin sẽ đượng caoc tách thành các tia sáng đ n s c đ u ra theo các góc khác nhau.0 ắc góc ởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phátKhác v i lăng kính, cách t nhi u x cho các góc tán x l n h n.ớc sóng WDM và ứng dụng ử dụng cho các tuyến thông tin ễu xạ làm phần tử tán sắc góc ạt động ạt động ớc sóng WDM và ứng dụng 0

Khi tách kênh (tách bước sóng WDM và ứng dụngc sóng) b ng cách t , ngu n sáng t i g m nhi uằng cách đơn giản là thay ử dụng cho các tuyến thông tin ồn quang ớc sóng WDM và ứng dụng ồn quang

bước sóng WDM và ứng dụngc sóng t s i quang sẽ đừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ợng cao ượng caoc tách ra thành các tia đ n s c t0 ắc góc ư0ng ng v i cácứng dụng ớc sóng WDM và ứng dụng

bước sóng WDM và ứng dụngc sóng đượng caoc truy n trên s i theo các góc khác nhau Ngợng cao ượng cao ạt độngc l i khi ghépkênh, m t s kênh bộ lọc thiết bị ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ước sóng WDM và ứng dụngc sóng l1, l2, , ln đ n t các hết bị ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ước sóng WDM và ứng dụngng khác nhau có thểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

đượng caoc k t h p thành m t hết bị ợng cao ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngng và đượng caoc đ a t i truy n d n trên cùng m t s iư ớc sóng WDM và ứng dụng ẫn điểm-điểm dung lượng cao ộ lọc thiết bị ợng caoquang

M - đường lan truyền trong các lõing vuông góc v i c nh c a rãnhớc sóng WDM và ứng dụng ạt động ủa nguồn quang

- góc t i c a tia sáng v i N

α - góc tới của tia sáng với N ớc sóng WDM và ứng dụng ủa nguồn quang ớc sóng WDM và ứng dụng

’ - góc nhi u x v i N

α - góc tới của tia sáng với N ễu xạ làm phần tử tán sắc góc ạt động ớc sóng WDM và ứng dụng

i - góc t i c a tia sáng v i Mớc sóng WDM và ứng dụng ủa nguồn quang ớc sóng WDM và ứng dụngi’’ - góc nhi u x v i Mễu xạ làm phần tử tán sắc góc ạt động ớc sóng WDM và ứng dụng

d - chu kì cách tử dụng cho các tuyến thông tin

f - góc nghiêng c a rãnhủa nguồn quang

T hình 2.1ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp 2 và theo k t qu ch ng minh thì khi chi u hai tia sáng vàoết bị ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ứng dụng ết bịrãnh cách t sẽ t o ra các tia nhi u x cùng pha n u hi u s đử dụng cho các tuyến thông tin ạt động ễu xạ làm phần tử tán sắc góc ạt động ết bị ệc theo nguyên lý tán sắc góc ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ường lan truyền trong các lõing đi hai tiasáng tho mãn điảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh u ki n sau:ệc theo nguyên lý tán sắc góc

D0 = d(sin + sin ’) = klα - góc tới của tia sáng với N α - góc tới của tia sáng với N

V i:ớc sóng WDM và ứng dụng k - s nguyênố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh

l - bước sóng WDM và ứng dụngc sóng

d - chu kì cách tử dụng cho các tuyến thông tin

2.2.3 ng d ng c a cách t nhi u x ph ng Ứng dụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ủa cách tử nhiễu xạ phẳng ử tán sắc góc ễu xạ phẳng ạ phẳng ẳng

Nói chung, các b ghép kênh ho c tách kênh s d ng cách t bao g m 3ộ lọc thiết bị ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ử dụng cho các tuyến thông tin ồn quang

ph nầu độ rộng nguồn phát chính: các ph n t vào và ra (là m ng s i ho c m t s i truy n d n v i cácầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ợng cao ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ộ lọc thiết bị ợng cao ẫn điểm-điểm dung lượng cao ớc sóng WDM và ứng dụngthành ph nầu độ rộng nguồn phát thu -phát); ph n t h i t quang; ph n t tán s c góc gratingầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin ộ lọc thiết bị ụng ầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin ắc góc

Hình 2.13: S đ b ghép kênh Grating c a Finke ơn 2 bước sóng ồ bộ ghép kênh Grating của Finke ộ tách 2 bước sóng ủa cách tử nhiễu xạ phẳng

Hình 2.13 là c u hình đ n gi n c a m t b ghép kênh c a Finke Trong đó,ấy bộ tách 0 ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ộ lọc thiết bị ủa nguồn quang

m ng đ u s i quang đảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ầu độ rộng nguồn phát ợng cao ượng caoc đ t t i tiêu c c a m t th u kính tròn, ph n t tánặc một nhóm các bước sóng ) tại một ạt động ự bằng cách đơn giản là thay ủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ấy bộ tách ầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin

s c góc gratingắc góc đượng caoc đ t t i tiêu c bên kia c a th u kính đó B tách kênh th cặc một nhóm các bước sóng ) tại một ạt động ự bằng cách đơn giản là thay ủa nguồn quang ấy bộ tách ộ lọc thiết bị ự bằng cách đơn giản là thay

t lo i này đã th c hi n tách t 4 đ n 6 kênh v i suy hao kho ng 1,2 đ n 1,7 dBết bị ạt động ự bằng cách đơn giản là thay ệc theo nguyên lý tán sắc góc ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ết bị ớc sóng WDM và ứng dụng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị(tri n v ng có th táchểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ọc thiết bị ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng đượng caoc 10 kênh)

Hình 2.14 B tách Littrow: a) C u trúc c b n, b) C u trúc th c t s d ng lăng ộ tách 2 bước sóng ấu trúc bộ lọc điện môi ơn 2 bước sóng ảo ấu trúc bộ lọc điện môi ực tế ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ử tán sắc góc ụng của cách tử nhiễu xạ phẳng

kính GRIN-rod c a b tách 2 kênh ủa cách tử nhiễu xạ phẳng ộ tách 2 bước sóng

Trên hình 2.15, đ u m ng các s i quang đầu độ rộng nguồn phát ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ợng cao ượng caoc đ t trặc một nhóm các bước sóng ) tại một ước sóng WDM và ứng dụngc m t khe đã độ lọc thiết bị ượng caocquang kh c trên m t cách t ph n x ph ng đ t vuông góc v i các rãnh cách t ắc góc ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ử dụng cho các tuyến thông tin ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ẳng đặt vuông góc với các rãnh cách tử ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ớc sóng WDM và ứng dụng ử dụng cho các tuyến thông tin

Gư0ng c uầu độ rộng nguồn phát lõm có tách d ng làm thay đ i hụng ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ước sóng WDM và ứng dụngng c a b t kì m t tia đa bủa nguồn quang ấy bộ tách ộ lọc thiết bị ước sóng WDM và ứng dụngcsóng phân kỳ nào thành m t tia song song quay tr l i cách t , tia này khi đ nộ lọc thiết bị ởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ử dụng cho các tuyến thông tin ết bịcách t , sẽ b tán s c và ph n x tr l i gử dụng cho các tuyến thông tin ị ắc góc ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ư0ng, ph n x m t l n n a, t o nhảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ộ lọc thiết bị ầu độ rộng nguồn phát ữa các kênh ạt động ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhtrên vùng m ng s i quang tuỳảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ợng cao thu c vào giá tr t ng bộ lọc thiết bị ị ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ước sóng WDM và ứng dụngc sóng C u trúc này cóấy bộ tách

h s h i t và truy n đ t b ng 1; vìệc theo nguyên lý tán sắc góc ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ộ lọc thiết bị ụng ạt động ằng cách đơn giản là thay v y, hi u su t ghép khá cao, đ c bi t n uật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc ấy bộ tách ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ệc theo nguyên lý tán sắc góc ết bị

s d ng gử dụng cho các tuyến thông tin ụng ư0ng parabol thì quang sai r t nh ,ấy bộ tách ỏng Ví dụ bộ tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng thể g n b ng 0.ầu độ rộng nguồn phát ằng cách đơn giản là thay

S lố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ượng caong các kênh có th ghép trong thi t b ph thu c nhi u vào phểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ết bị ị ụng ộ lọc thiết bị ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu

c a ngu n quang: t năm 1993, đã có th ghép đủa nguồn quang ồn quang ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ượng caoc 6 kênh (đ i v i ngu nố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhLED), 22 kênh (đ iố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh v i ngu n Laser); n u s d ng kỹ thu t c t ph c a ngu nớc sóng WDM và ứng dụng ồn quang ết bị ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ắc góc ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ủa nguồn quang ồn quangphát LED đ nâng cao sểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh kênh ghép thì có th ghép t i 49 kênh Đ i v i ngu nểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ớc sóng WDM và ứng dụng ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ồn quang

đ n s c, suy hao xen c a thi t0 ắc góc ủa nguồn quang ết bị b ghép r t nh (< 2 dB), và có th đ t đ n 0,5 dBị ấy bộ tách ỏng Ví dụ bộ tách bước sóng dùng bộ lọc màng mỏng thể ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ạt động ết bịcho thi t b đ n mode vùng bết bị ị 0 ước sóng WDM và ứng dụng sóng 1540 nm đ n 1560 nm.c ết bị

Hình 2.15 B tách s d ng cách t nhi u x Planar và g ộ tách 2 bước sóng ử tán sắc góc ụng của cách tử nhiễu xạ phẳng ử tán sắc góc ễu xạ phẳng ạ phẳng ươn 2 bước sóng ng lòng ch o ảo

2.2.4 Cách t lòng ch o ử tán sắc góc ảo

Hình 2.16 Cách t hình lòng ch o ử tán sắc góc ảo

Cách t hình lòng ch o đử dụng cho các tuyến thông tin ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ượng caoc s d ng đ ph n x ánh sáng, vì v y gócử dụng cho các tuyến thông tin ụng ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụngnghiêng c aủa nguồn quang rãnh cách t đử dụng cho các tuyến thông tin ượng caoc tính toán gi ng nh cách t ph n x ph ng Theoố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ư ử dụng cho các tuyến thông tin ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ẳng đặt vuông góc với các rãnh cách tử.thuy t vô hết bị ước sóng WDM và ứng dụng thì góc nghiêng c a rãnh ph i thay đ i liên t c đ duy trìng ủa nguồn quang ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ụng ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

đường lan truyền trong các lõing phân giác c a góc h p b i tia t i và tia ph n x ABC luôn vuông góc v iủa nguồn quang ợng cao ởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ớc sóng WDM và ứng dụng

b m t c a răng c a.ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ủa nguồn quang ư

M t ng d ng c a cách t hình lòng ch o nh ch ra trên hình 2.21, thi tộ lọc thiết bị ứng dụng ụng ủa nguồn quang ử dụng cho các tuyến thông tin ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ư 8 ết bị

b lo i này có v nh đ n gi n h n vì không s d ng ph n t h i t quangị ạt động ẻ như đơn giản hơn vì không sử dụng phần tử hội tụ quang ư 0 ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh 0 ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ầu độ rộng nguồn phát ử dụng cho các tuyến thông tin ộ lọc thiết bị ụng(th u kính ho cấy bộ tách ặc một nhóm các bước sóng ) tại một lăng kính) Thi t b lo i này đã th c hi n ghép 4 kênh, suy haoết bị ị ạt động ự bằng cách đơn giản là thay ệc theo nguyên lý tán sắc góc.2,6 dB; nó có nhượng cao đi m là quang sai không n đ nh trong gi i ph r ng.c ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ị ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ộ lọc thiết bị

2.2.5 Cách t Bragg ử tán sắc góc

Cách t Bragg là cách t đử dụng cho các tuyến thông tin ử dụng cho các tuyến thông tin ượng caoc ch t o ngay bên trong s i quang Cáh t ết bị ạt động ợng cao ử dụng cho các tuyến thông tin

s i Bragg thông thợng cao ường lan truyền trong các lõing trước sóng WDM và ứng dụngc đây khó s n xu t đảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ấy bộ tách ượng caoc v i đ dài s i quá 15 cm ớc sóng WDM và ứng dụng ộ lọc thiết bị ợng cao

do h n ch vạt động ết bị chi u dài s i cách t đ i v i bán kính chùm tia laser ho c do ợng cao ử dụng cho các tuyến thông tin ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ặc một nhóm các bước sóng ) tại mộtchi u dài c a m t nủa nguồn quang ạt động ạt động phase Hi n nay công ngh ch t o hi n đ i đã cho phép ệc theo nguyên lý tán sắc góc ệc theo nguyên lý tán sắc góc ết bị ạt động ệc theo nguyên lý tán sắc góc ạt độngthay đ i các thông s nh đổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ư ộ lọc thiết bị dài cách t , chi t su t có th đử dụng cho các tuyến thông tin ết bị ấy bộ tách ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ượng caoc đi u bi n theo ết bịyêu c u, t o nên cách t s i d ngầu độ rộng nguồn phát ạt động ử dụng cho các tuyến thông tin ợng cao ạt động nhi u b c nh bật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ư ước sóng WDM và ứng dụngc ren; nh đó m t s l n ờng lan truyền trong các lõi ộ lọc thiết bị ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụngcác b l c độ lọc thiết bị ọc thiết bị ượng cao ạt độngc t o ra voi các thông sư ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh khá hoàn thi n.ệc theo nguyên lý tán sắc góc

ng d ng c a cách t s i Bragg trong module xen/rẽ b c sóng nh sau: ỨNG PHI TUYẾN ụng ủa nguồn quang ử dụng cho các tuyến thông tin ợng cao ước sóng WDM và ứng dụng ư

đi u ch nh b8 ước sóng WDM và ứng dụngc sóng xen/rẽ dùng cách t s i Bragg m ng l i nhi u u đi m ử dụng cho các tuyến thông tin ợng cao ạt động ạt động ư ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụngcho thi t bết bị ị OADM Trong đó, đ c bi t là suy hao xen c a thi t b th p, đ c tính ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ệc theo nguyên lý tán sắc góc ủa nguồn quang ết bị ị ấy bộ tách ặc một nhóm các bước sóng ) tại một

ph c a b l c cóổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ọc thiết bị d ng b l c băng thông BPF v i kh năng đ t đạt động ộ lọc thiết bị ọc thiết bị ớc sóng WDM và ứng dụng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ượng caoc kho ng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhcách kênh bước sóng WDM và ứng dụngc sóng là 50 GHz, đó là m t tính năng hoàn toàn thuy t ph c Có ộ lọc thiết bị ết bị ụnghai phư0ng pháp đi u khi nểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng bước sóng WDM và ứng dụngc sóng xen/rẽ đ i v i thi t b s d ng s i cách ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ết bị ị ử dụng cho các tuyến thông tin ụng ợng cao

t Bragg, đó là: đi u khi n nhi tử dụng cho các tuyến thông tin ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc ho c thay đ i đ nén dãn c a s i b ng t i c , ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ộ lọc thiết bị ủa nguồn quang ợng cao ằng cách đơn giản là thay ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh 0song cách th hai đ t đứng dụng ạt động ượng cao ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhc t c đ đi uộ lọc thiết bị ch nh cao h n.8 0

ng d ng cách t s i Bragg trong bù tán s c: ph c a xung quang ch a ỨNG PHI TUYẾN ụng ử dụng cho các tuyến thông tin ợng cao ắc góc ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ủa nguồn quang ứng dụngnhi u thành ph n bầu độ rộng nguồn phát ước sóng WDM và ứng dụngc sóng khác nhau, khi truy n xung d c s i quang, thành ọc thiết bị ợng cao

ph n bầu độ rộng nguồn phát ước sóng WDM và ứng dụngc sóng ng n sẽ đi nhanh h n thành ph n bắc góc 0 ầu độ rộng nguồn phát ước sóng WDM và ứng dụngc sóng dài, đây chính là

hi u ng tán s c,ệc theo nguyên lý tán sắc góc ứng dụng ắc góc làm dãn ph xung quang đó và có th gây xuyên nhi u lên các ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ễu xạ làm phần tử tán sắc góc.xung quang lân c n.ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng Trước sóng WDM và ứng dụngc đây đã cónhi u gi i pháp bù tán s c, nh s d ng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ắc góc ư ử dụng cho các tuyến thông tin ụng

s i bù tán s c DCF, nh ngợng cao ắc góc ư cách này th c ra còn nhi u nhự bằng cách đơn giản là thay ượng caoc đi m nh : gây suy ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ư

hao l n, gây ra các hi u ng phi tuy n khác…ớc sóng WDM và ứng dụng ệc theo nguyên lý tán sắc góc ứng dụng ết bị

II CÁC THI T B WDM GHÉP S I.ẾT BỊ WDM VI QUANG Ị WDM VI QUANG ỢI

Các thi t b WDM ghép s i phù h p h n đ i v i các s i đ n mode vì có thết bị ị ợng cao ợng cao 0 ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ớc sóng WDM và ứng dụng ợng cao 0 ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụngtránh đượng caoc quang sai, gi m tr , gi m suy hao do các quá trình x lý chùm sángảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ễu xạ làm phần tử tán sắc góc ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ử dụng cho các tuyến thông tinqua các đo n ph n x , chu n tr c, h i t vv gây ra Thi t b WDM ghép s iạt động ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ẩn trực ự bằng cách đơn giản là thay ộ lọc thiết bị ụng ết bị ị ợng cao

ho t đ ng d aạt động ộ lọc thiết bị ự bằng cách đơn giản là thay trên nguyên lý: khi lõi các s i quang đ t g n nhau thì công su tợng cao ặc một nhóm các bước sóng ) tại một ầu độ rộng nguồn phát ấy bộ táchquang t m t s i sẽừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp ộ lọc thiết bị ợng cao chuy n vào các s i khác.ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ợng cao

Các thi t b WDM ghép s i có th có hai d ng đó là: nung nóng ch y cácết bị ị ợng cao ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ạt động ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh

s i k nhau và đánh bóng ch ti p xúc gi a hai s i Trong kỹ thu t đánhợng cao ỗi cặp) và suy hao xuyên kênh ết bị ữa các kênh ợng cao ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng bóng,

m i s i đỗi cặp) và suy hao xuyên kênh ợng cao ượng cao ắc góc.c l p vào m t th u kính đã đ c cong s n, có độ lọc thiết bị ấy bộ tách ụng ẵn trên thị trường thương mại và ường lan truyền trong các lõing kính cong

thường lan truyền trong các lõing b ng 25 cm, cho nên d ng này còn g i là b ghép kh i Còn trong kỹằng cách đơn giản là thay ạt động ọc thiết bị ộ lọc thiết bị ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhthu tật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng xo n nóng ch y, hai lõi s i đắc góc ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ợng cao ượng caoc xo n vào nhau và đắc góc ượng caoc nung nóng ch yảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhthành m tộ lọc thiết bị lõi chung

Hình 2.18 Hai ph ươn 2 bước sóng ng pháp t o ra các b ghép s i cho thi t b WDM ạ phẳng ộ tách 2 bước sóng ợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX)

Các bước sóng WDM và ứng dụngc sóng tư0ng ng v i s đ ng nh t các hàm s lan truy n c a haiứng dụng ớc sóng WDM và ứng dụng ự bằng cách đơn giản là thay ồn quang ấy bộ tách ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ủa nguồn quang

đường lan truyền trong các lõingdây này là các bước sóng WDM và ứng dụngc sóng mà đó s truy n năng lởng đến khoảng cách giữa các kênh ự bằng cách đơn giản là thay ượng caong đượng caoc đ i ch tổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ỗi cặp) và suy hao xuyên kênh ừ vật liệu có hệ số chiết suất thấp

s i này sangợng cao s i kia Băng thông c a b ghép s i nóng ch y có d ng g n nhợng cao ủa nguồn quang ộ lọc thiết bị ợng cao ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ầu độ rộng nguồn phát ư

hình sin làm h n ch vi c l a ch n ngu n phát Rõ ràng r ng các LED không thạt động ết bị ệc theo nguyên lý tán sắc góc ự bằng cách đơn giản là thay ọc thiết bị ồn quang ằng cách đơn giản là thay ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

đượng cao ử dụng cho các tuyến thông tin ụngc s d ng vì ph c aổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu ủa nguồn quang nó r ng Nh v y ch có các diode laser có đ r ng phộ lọc thiết bị ư ật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng 8 ộ lọc thiết bị ộ lọc thiết bị ổi hướng tín hiêụ đầu vào và đầu

h p đẹp ượng cao ử dụng cho các tuyến thông tin ụngc s d ng n u tránhết bị đượng caoc suy hao xen và xuyên kênh l n.ớc sóng WDM và ứng dụng

Hình 2.19 Đáp ng c a b tách kênh 1300/1550nm ứng của bộ tách kênh 1300/1550nm ủa cách tử nhiễu xạ phẳng ộ tách 2 bước sóng v i kỹ thu t ghép nóng ch y ớc sóng ật ghép nóng chảy ảo

2 s i nh nhau ợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ư

Trong c u trúc nóng ch y, đo n ghép đấy bộ tách ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ạt động ượng caoc kéo dài cho đ n khi giá trết bị ịghép theo yêu c u đ t đầu độ rộng nguồn phát ạt động ượng cao ởng đến khoảng cách giữa các kênhc nh ng bữa các kênh ước sóng WDM và ứng dụngc sóng đã đ nh Ví d ghép nóng ch yị ụng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh1300/1550nm có thi t b này nh trên hình 2.25.ết bị ị ư

Khi c n ghép nhi u h n hai bầu độ rộng nguồn phát 0 ước sóng WDM và ứng dụngc sóng, ph i ghép n i ti p các b ghépảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị ộ lọc thiết bị(c u hình rẽ nhánh) Trên hình 2.26 là b ghép g m 3 m i ghép n i ti p cácấy bộ tách ộ lọc thiết bị ồn quang ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ết bị

bước sóng WDM và ứng dụngc sóng: l1 =1320nm, l2 = 1280nm, l3 = 1240nm và l4 = 1200nm

Hình 2.20 B ghép kênh 4 b ộ tách 2 bước sóng ước sóng c sóng b ng ghép nóng ch y n i ti p các s i đ n ằng ghép nóng chảy nối tiếp các sợi đơn ảo ố công suất ở đầu ra bộ lọc ết bị kết hợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ợp gép và tách bước sóng (MUX-DEMUX) ơn 2 bước sóng

mode.

u đi m chính c a ghép đ n mode theo ph ng pháp mài bóng so v i

Ư ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ủa nguồn quang 0 ư0 ớc sóng WDM và ứng dụng

phư0 pháp ghép nóng ch y là có th đi u hng ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ưởng đến khoảng cách giữa các kênhng đượng caoc b ng cách d ch chuy nằng cách đơn giản là thay ị ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng

v trí tị ư0 đ i c a hai s i v i nhau Ghép theo phng ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ủa nguồn quang ợng cao ớc sóng WDM và ứng dụng ư0ng pháp nóng ch y thì giáảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênhthành h Có th k t h p c hai phạt động ểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ết bị ợng cao ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ư0ng pháp đ đ t đểu kỹ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM và ứng dụng ạt động ượng caoc hi u qu t i u.ệc theo nguyên lý tán sắc góc ảng cách và yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ố ảnh hưởng đến khoảng cách giữa các kênh ư