2.2.1. nh ngh a
Ghép kênh theo b c sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing ) là công ngh “ trong m t s i quang truy n d n nhi u tín hi u quang v i nhi u b c sóng khác nhau”. u phát, nhi u tín hi u quang có b c sóng khác nhau c t h p l i (ghép kênh) truy n i trên m t s i quang. u thu, tín hi u t h p ó c phân gi i ra (tách kênh), khôi ph c l i tín hi u g c r i a vào các u cu i khác nhau.
2.2.2. Nguyên lý c b n c a WDM
Do các ngu n phát quang có r ng ph khá h p, các h th ng thông tin cáp s i quang th ng ch s d ng ph n r t nh b ng t n truy n d n c a s i quang. t n
ng b ng thông, ng i ta ã ti n hành ghép các lu ng ánh sáng có b c sóng khác nhau và truy n i trên m t s i quang. V lý thuy t, có th truy n m t dung l ng r t n trên m t s i quang t nhi u ngu n phát quang khác nhau ho t ng các b c sóng khác nhau. phía thu có th thu c các tín hi u quang riêng bi t nh quá trình
c các b c sóng khác nhau này
thu t ghép kênh theo b c sóng cho phép t ng dung l ng truy n d n quang mà không c n t ng t c bit ng truy n và c ng không c n t ng thêm s s i quang.
Gi s có các ngu n quang làm vi c các b c sóng khác nhau 1, 2,..., n. Các tín hi u quang các b c sóng khác nhau này s c ghép vào cùng m t s i d n quang. Các tín hi u có b c sóng khác nhau c ghép l i phía phát nh b ghép kênh, b ghép b c sóng ph i m b o có suy hao nh và tín hi u sau khi ghép s c truy n d c theo s i t i phía thu. Các b tách sóng quang khác nhau phía u thu s nh n l i các lu ng tín hi u v i các b c sóng riêng r này sau khi chúng qua b gi i ghép b c sóng. Nguyên lý c b n c a ghép b c sóng quang n h ng có th minh ho nh hình 2.1
Hình 2.1. S kh i h th ng quang WDM
phía phát, các thi t b ghép kênh ph i có suy hao nh t m i ngu n quang t i u ra a b ghép kênh. phía thu các b tách sóng quang ph i nh y v i r ng c a các c sóng quang. Khi th c hi n tách kênh c n ph i th c hi n cách ly kênh quang th t t t i các b c sóng b ng cách thi t k các b gi i ghép kênh th t chính xác, các b l c quang n u c s d ng ph i có b c sóng c t chính xác, d i làm vi c th t n nh.
Có 2 ph ng án thi t l p h th ng truy n d n s d ng ghép b c sóng quang (nh hình 2.2 và hình 2.3) Bao g m:
th ng ghép b c sóng theo 1 h ng (hình 2.2): thi t b ghép b c sóng c dùng k t h p các b c sóng quang t các ngu n quang laser diode (LD) ho c LED khác nhau; sau ó các tín hi u a b c sóng này c i truy n trên cùng t s i và t i u thu, thi t b tách b c sóng quang s tách các b c sóng này tr c khi a vào các b thu quang th c hi n bi n i v tín hi u n.
S i d n quang
DE M U X M
U X I1( 1)
In( n)
O1( 1)
On( n) O( 1,... n) I( 1,... n)
th ng ghép b c sóng theo 2 h ng (hình 2.3): tín hi u c truy n i theo 1 h ng t i b c sóng 1, 2,..., N và h ng ng c l i theo các b c sóng ,1, ,2, ...
,
N, trên cùng m t s i quang.
Truy n d n hai chi u trên hai s i
th ng WDM truy n d n hai chi u trên hai s i là: t t c kênh quang cùng trên t s i quang truy n d n theo cùng m t chi u (nh hình 2.4), u phát các tín hi u có b c sóng quang khác nhau và ã c u ch 1, 2 ,...., n thông qua b ghép kênh t h p l i v i nhau, và truy n d n m t chi u trên m t s i quang. Vì các tín hi u c mang thông qua các b c sóng khác nhau, do ó s không l n l n. u thu, tách kênh quang tách các tín hi u có b c sóng khác nhau, hoàn thành truy n d n tín hi u quang nhi u kênh. chi u ng c l i truy n d n qua m t s i quang khác, nguyên lý gi ng nh trên.
Truy n d n hai chi u trên m t s i
th ng WDM truy n d n hai chi u trên m t s i là: h ng i, các kênh quang t ng ng v i các b c sóng 1, 2, ..., n qua b ghép/tách kênh c t h p i v i nhau truy n d n trên m t s i. C ng s i quang ó, h ng v các b c sóng
n+1, n+2,..., 2n c truy n d n theo chi u ng c l i (xem hình 2.5). Nói cách khác ta dùng các b c sóng tách r i thông tin hai chi u (song công).
Hình 2.2. S truy n d n hai chi u trên hai s i quang
th ng WDM hai chi u trên hai s i c ng d ng và phát tri n t ng i ng rãi. H th ng WDM hai chi u trên m t s i thì yêu c u phát tri n và ng d ng cao h n, òi h i yêu c u k thu t c c k nghiêm ng t. phía phát, các thi t b ghép kênh ph i có suy hao nh t m i ngu n quang t i u ra c a b ghép kênh. phía thu, các b tách sóng quang ph i nh y v i d i r ng c a các b c sóng quang. Khi th c hi n tách kênh c n ph i cách ly kênh quang th t t t v i các b c sóng khác b ng cách thi t k các b tách kênh th t chính xác, các b l c quang n u c s d ng ph i có b c sóng c t chính xác, d i làm vi c n nh.
th ng WDM c thi t k ph i gi m t i a các hi u ng có th gây ra suy hao truy n d n. Ngoài vi c m b o suy hao xen c a các thi t b th p, c n ph i t i chi u trên m t s i, do ó h th ng này có kh n ng ít c l a ch n khi thi t k tuy n.
thi u hoá thành ph n công su t có th gây ra ph n x t i các ph n t ghép, ho c t i các m ghép n i các module, các m i hàn...., b i chúng có th làm gia t ng v n xuyên kênh gi a các b c sóng, d n n làm suy gi m nghiêm tr ng t s S/N c a h th ng.
Các hi u ng trên c bi t nghiêm tr ng i v i h th ng WDM truy n d n hai
m t m c nào ó, n gi n ta có th xem xét b tách b c sóng nh b ghép b c sóng ch b ng cách i chi u tín hi u ánh sáng. Nh v y hi u n gi n, t
“b ghép - multiplexer” trong tr ng h p này th ng c s d ng d ng chung xét cho c b ghép và b tách; lo i tr tr ng h p c n thi t ph i phân bi t hai thi t b ho c hai ch c n ng. Ng i ta chia lo i thi t b OWDM làm ba lo i: Các b ghép (MUX), các b tách (DEMUX) và các b ghép/tách h n h p (MUX-DEMUX). Các MUX và DEMUX c s d ng trong các ph ng án truy n d n theo m t h ng, còn lo i th ba MUX-DEMUX c s d ng cho các ph ng án truy n d n theo hai
ng. Hình 2.6 mô t thi t b ghép/tách h n h p.
Hình 2.3. S truy n d n hai chi u trên m t s i quang