Ảnh hưởng độ dịch tần số của bộ liên hợp pha quang đến chất lượng tín hiệu điều chế phân cực kép trong hệ thống truyền dẫn backbone

Trong bài viết này, nhóm tác giả tiến hành khảo sátsự ảnh hưởng tham số độ dịch tần của OPC đến hiệu quả bù tán sắc và phi tuyến cho các tín hiệu điều chế DP. Ba loại tín hiệu được sử dụng để đánh giá đó là DP-QPSK, DP-16QAM, và DP-64QAM đều là những dạng tín hiệu đang được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và thực tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng độ dịch tần số của bộ liên hợp pha quang đến chất lượng tín hiệu điều chế phân cực kép trong hệ thống truyền dẫn backbone Hội nghị Quốc gia lần thứ 24 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2021) Ảnh hưởng độ dịch tần số của bộ liên hợp pha quang đến chất lượng tín hiệu điều chế phân cực kép trong hệ thống truyền dẫn backbone Nguyễn Đức Bình1,3, Nguyễn Hồng Kiểm2, Đoàn Đại Đình3 và Nguyễn Thế Quang1,* 1 Khoa Vô tuyến Điện tử, Học viện Kỹ thuật Quân sự, 236 Hoàng Quốc Việt, Bắc Từ Liêm, Hà Nội 2 Trường Sỹ quan thông tin, 101 Mai Xuân Thưởng, Vĩnh Hòa, Nha Trang, Khánh Hòa 3 Trường Cao đẳng Kỹ thuật thông tin, Tản Lĩnh, Ba Vì, Hà Nội E-mail: ngbinhcnc@gmail.com, nguyenhongkiemsqtt@gmail.com, knighthvktqs@gmail.com, quangnt@mta.edu.vn *Tác giả liên lạc: Nguyễn Thế Quang (E-mail: quangnt@mta.edu.vn) Abstract— Bộ liên hợp pha quang (Optical Phase và hiệu ứng phi tuyến Kerr [10-13]. Trong đó, việc bù Conjugation - OPC) đã và đang được nghiên cứu để bù suy hao đường truyền được giải quyết dễ dàng bằng các tán sắc và phi tuyến cho các tuyến truyền dẫn quang. Tuy bộ khuếch đại quang. Đối với tán sắc và hiệu ứng phi nhiên, những tham số bên trong OPC, luôn có những tác tuyến, nhiều giải pháp bù đã được đưa ra như: sử dụng động đến chất lượng truyền dẫn tín hiệu. Ngày nay, tín hiệu điều chế phân cực kép (DP - Dual Polizization) ứng sợi tán sắc âm, các bộ lọc dùng cách tử Bragg (Fiber dụng vào các hệ thống truyền dẫn đang ngày càng được Bragg Gratting - FBG), kỹ thuật sóng đôi liên hợp pha quan tâm nghiên cứu. Trong một nghiên cứu trước đây, (Phase Conjugated Twin Wave – PCTW), hay kỹ thuật nhóm tác giả đã chứng minh hiệu quả khi sử dụng OPC lan truyền ngược số (Digital Back Propagation – DBP) cho các tín hiệu điều chế DP. Tuy nhiên việc đánh giá ảnh [14]. Đặc biệt, việc sử dụng bộ liên hợp pha (Optical hưởng của các tham số bên trong OPC đến chất lượng Phase Conjugation – OPC) đặt tại giữa đường truyền đã truyền tín hiệu DP chưa được đề cập nhiều trong các chứng minh được tính hiệu quả trong việc bù lại ảnh nghiên cứu gần đây, đặc biệt là tham số độ dịch tần. Trong hưởng của hiện tượng tán sắc và hiệu ứng phi tuyến bài báo này, nhóm tác giả tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng Kerr [15-22]. tham số độ dịch tần của OPC đến hiệu quả bù tán sắc và phi tuyến cho các tín hiệu điều chế DP. Ba loại tín hiệu OPC có băng thông rộng, có thể hoạt động đồng thời được sử dụng để đánh giá đó là DP-QPSK, DP-16QAM, cho nhiều kênh truyền khác nhau trong hệ thống và DP-64QAM đều là những dạng tín hiệu đang được ứng DWDM, vì vậy kỹ thuật này có hiệu suất năng lượng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và thực tế. cao. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, độ méo của pha Keywords- Bộ liên hợp pha quang OPC; điều chế phân tín hiệu gây ra bởi hiệu ứng phi tuyến có thể giảm đi cực kép DP, bù tán sắc và phi tuyến. thông qua việc sử dụng nhiều OPC trên đường truyền, khi đó các tương tác phi tuyến giữa tín hiệu và nhiễu I. GIỚI THIỆU phát xạ tự phát được khuếch đại (Amplified Hiện nay, nhu cầu dung lượng truyền dẫn ngày càng Spontaneous Emission – ASE) bị nén một phần khi đi tăng do sự bùng nổ của các loại hình dịch vụ yêu cầu qua các tầng OPC [12]. Một số nghiên cứu khác cũng băng thông rộng, như là: IoT, BigData, truyền hình chỉ ra rằng hiệu quả bù tán sắc và phi tuyến sẽ càng tăng tương tác...[1-4]. Để giải quyết vấn đề trên, các mạng lên khi nhiều tầng OPC được sử dụng trên các đường truyền dẫn quang hiện nay, đặc biệt các mạng đường truyền cự ly dài [20, 21]. trục (backbone) sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia Để OPC đạt hiệu quả bù cao, hệ thống cần đảm bảo theo bước sóng mật độ cao (Dense Wavelengh Division các yêu cầu nghiêm ngặt liên quan đến đường truyền Multiplexing – DWDM) và các kỹ thuật điều chế bậc dẫn quang đó là các đặc tính tán sắc của sợi quang, biến cao cho tín hiệu quang đã và đang ngày càng được phát thiên công suất tín hiệu trên đường truyền [22-24]. triển [3-9]. Đặc biệt các loại tín hiệu quang điều chế Những vấn đề này sẽ đảm bảo tính đối xứng của phương phân cực kép (DP – Dual Polizization) là một trong trình Schrödinger phi tuyến. Tuy nhiên, khi sử dụng những giải pháp mang tính khả thi để giải quyết bài toán OPC, chất lượng tín hiệu của hệ thống có thể bị ảnh nâng cao dung lượng từng kênh và dung lượng tổng cho hưởng do sự thay đổi tần số, hiệu ứng phi tuyến trong các mạng truyền dẫn hiện nay [5-9]. hoặc suy hao nội bộ của OPC. Các vấn đề này sẽ làm Khi truyền tín hiệu qua các sợi quang, chất lượng tín mất tính đối xứng của phương trình Schrödinger phi hiệu bị ảnh hưởng bởi ba yếu tố chính: suy hao, tán sắc tuyến trước và sau OPC [10, 11]. Đây là một vấn đề khá ISBN 978-604-80-5958-3 397 Hội nghị Quốc gia lần thứ 24 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2021) quan trọng cần khảo sát để có thể đưa OPC vào ứng ...