Báo cáo Chuyển đổi bước sóng trong mạng WDM

MỤC LỤC Trang THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADM Add-Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen/rẽ APS Automatic Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ tự động ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng bộ AWG Arrayed-Waveguide Grating Cách tử ống dẫn sóng dãy BER Bit Error Rate Tỉ số lỗi bit CPM Crossphase Modulation Điều chế pha chéo DBR Distributed Bragg Reflector Bộ phản xạ Bragg phân bố DD Direct Detection Tách trực tiếp DEMUX Demultiplexer Bộ tách kênh DFB Distributed Feedback Phản hồi phân tán DSF Dispersion-Shifted Fiber Sợi quang dịch tán sắc EOTF Electro–Optic Tunable Filter Bộ lọc quang-điện điều chỉnh được FBG Fiber Bragg Grating Cách tử Bragg sợi FSR Free Spectral Range Dải phổ tự do FWM Four-Wave Mixing Trộn bốn sóng IM Intensity Modulation Điều chế cường độ IP Internet Protocol Giao thức Internet LAN Local Area Network Mạng cục bộ LDA Laser Diode Amplifier Bộ khuếch đại diode Laser LOS Loss Of Signal Mất tín hiệu MUX Multiplexer Bộ ghép kênh MZI Mach Zehnder Interferometer Bộ giao thoa Mach Zehnder NZ-DSF Nonzero Dispersion Shifted Fiber Sợi quang dịch tán sắc khác không OADM Optical Add-Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen-rẽ quang OBS Optical Burst Switching Chuyển mạch burst quang OC Optical Carrier Sóng mang quang OEO Optical–Electronic–Optical Biến đổi quang-điện-quang OLS Optical Label Switching Chuyển mạch nhãn quang OPS Optical Packet Switching Chuyển mạch gói quang OXC Optical Cross-Connect Nối chéo quang PMD Polarization-Mode Dispersion Tán sắc mode phân cực PON Passive Optical Network Mạng quang thụ động RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên SMF Single-Mode Fiber Sợi đơn mode chuẩn SNR Signal-to-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu / nhiễu SOA Semiconductor Optical Amplifier Bộ khuếch đại quang bán dẫn SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ SPM Self–Phase Modulation Điều chế tự pha SRS Stimulated Raman Scattering Tán xạ Raman kích thích TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập theo thời gian WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng WDMA Wavelength Division Multiple Access Đa truy nhập theo thời gian WGR Waveguide Grating Router Bộ định tuyến cách tử ống dẫn sóng XPM Crossphase Modulation Điều chế pha chéo MỞ ĐẦU Mặc dù thông tin quang là một lĩnh vực tương đối mới, nó được đưa vào khai thác trong mạng viễn thông khoảng 30 năm trước đây. Tuy nhiên, truyền dẫn quang đã đóng vai trò hết sức to lớn trong mạng viễn thông ngày nay. Các hệ thống thông tin sợi quang với nhiều ưu điểm về băng tần rộng, cự ly thông tin lớn, không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ… So với các hệ thống truyền dẫn khác ví dụ như: hệ thống thông tin vô tuyến hay hệ thống dùng cáp kim loại. Nó không chỉ phù hợp với các hệ thống xuyên lục địa, các hệ thống đường trục dung lượng lớn mà còn có tiềm năng sử dụng trong mạng nội hạt với cấu trúc linh hoạt và đáp ứng mọi loại hình dịch vụ. Tuy nhiên không thỏa mãn với các khả năng của đường truyền hiện có, các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ vẫn luôn luôn tìm kiếm các giải pháp công nghệ và kĩ thuật mới nhằm tăng dung lượng đường truyền để đáp ứng nhu cầu sử dụng lớn. Công nghệ chuyển đổi bước sóng là một công nghệ mới đã được nghiên cứu và triển khai trong thực tế, được chứng minh là một giải pháp hữu hiệu để giải quyết những vấn đề trên. Áp dụng chuyển đổi bước sóng trong mạng WDM đáp ứng được nhu cầu truyền dẫn và cả những yêu cầu về chất lượng truyền dẫn của hệ thống. Với sự chỉ bảo tận tình của cô giáo Nguyễn Thị Thu Nga cũng như nỗ lực của bản thân, đồ án được hoàn thành và trình bày theo ba chương: Chương I: Kỹ thuật chuyển đổi bước sóng Chương II: Kỹ thuật chuyển đổi bước sóng trong mạng WDM Chương III: Các thiết bị chuyển đổi bước sóng Do đề tài là một lĩnh vực mới, về bản thân kiến thức còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Em mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn, để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Thu Nga, thầy cô giáo trong khoa Viễn thông I đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. CHƯƠNG I: KĨ THUẬT CHUYỂN ĐỔI BƯỚC SÓNG 1.1 Giới thiệu Chuyển đổi bước sóng là công nghệ chìa khoá để điều khiển các bước sóng một cách linh hoạt trong mạng quang. Tại các node nối chéo quang trong mạng quang điện, chuyển đổi bước sóng có thể làm giảm các khối kênh và làm nó có thể sử dụng lại bước sóng. Hiệu quả sử dụng các nguồn sóng trong các mạng này sẽ tốt và nhanh hơn trong các mạng truyền thống. Sự chuyển đổi bước sóng quang đặc biệt thu hút bởi vì nó không cần các thiết bị quang điện hoặc điện quang và nó độc lập với dạng tín hiệu và tốc độ bit, với những thuộc tính đó nó làm cho mạng quang rõ ràng được đánh giá cao hơn. Tốc độ dữ liệu 100Mb/s đã được sử dụng phổ biến tại các gia đình. Xét về thực tế thì bước nhảy từ 64Kb/s lên nhiều Mb/s và bây giờ là 100Mb/s và cứ theo tiến trình này, tốc độ truyền dẫn lên tới Gb/s của một nguời sử dụng riêng lẻ cũng không quá xa nữa. Việc tăng lưu lượng truyền thông có nghĩa là tăng dung lượng kênh phụ thuộc vào mạng. Vì mục đích này mà công nghệ phân chia theo bước sóng (WDM: Wavelength Division Multiplexed) đã nhanh chóng phát triển. WDM sử dụng bước sóng ánh sáng và nó được ứng dụng vào: điểm nối điểm, mạng vòng, chức năng tách- xen và mạng lưới với các đường quang kết nối chéo. Theo hướng này các vấn đề cần được phát triển đó là các dụng cụ/công nghệ môđun để định tuyến, chuyển mạch, và điều biến tín hiệu quang thông qua điều khiển bước sóng. Điều quan trọng cần đặc biệt chú ý trong việc phát triển các dụng cụ chuyển đổi bước sóng quang đó là thực hiện định tuyến bước sóng mà không chuyển đổi bước sóng quang thành bước sóng điện. Bằng cách truyền dữ liệu từ một trạm truy nhập này tới một trạm truy nhập khác, một kết nối cần được thiết lập tại những lớp quang giống nhau trong trường hợp mạng điện thoại chuyển mạch kênh. Hoạt động này được thực hiện bởi quyết định một tuyến trong mạng kết nối từ trạm nguồn tới trạm đích và chỉ định một bước sóng rỗi chung trên tất cả các liên kết quang trên tuyến. Một tuyến toàn quang như vậy gọi là các đường quang. Toàn bộ độ rộng băng tần khả dụng trên các đường quang được chỉ định để kết nối, trong suốt thời gian lưu trữ của nó trong khi mà bước sóng tương ứng không thể chỉ định bất kì một kết nối nào khác. Khi kết nối này là đầu cuối, các đường quang liên kết bị phá vỡ và bước sóng lại trở nên rỗi trên mọi liên kết dọc theo tuyến. Hình 1.1 Mạng định tuyến bước sóng toàn quang Xét mạng trong hình 1.1. Nó biễu diễn một mạng định tuyến bước sóng chứa 2 kết nối chéo WDM (S1 và S2) và 5 trạm truy nhập (từ A tới E). 3 đường quang được thiết lập (C tới A trên bước sóng l1, C tới B trên bước sóng l2, D tới E trên bước sóng l1). Để thiết lập đường quang, thường yêu cầu bước sóng giống nhau được chỉ định tất cả các liên kết trên tuyến. Yêu cầu này được biết đến như ràng buộc liên tục bước sóng và các mạng định tuyến bước sóng với ràng buộc này được gọi là mạng liên tục bước sóng. Sự ràng buộc liên tục bước sóng phân biệt mạng liên tục bước sóng với một mạng chuyển mạch kênh mà ngăn chặn các cuộc gọi chỉ khi không có dung lượng dọc theo bất kì liên kết nào trên tuyến mà được phân cho cuộc gọi. Hãy xét các cổng của mạng trong hình 1.2a. Hai đường quang được thiết lập trong mạng đó là: thứ nhất đó là giữa node 1 và node 2 trên bước sóng l1; thứ hai, giữa node 2 và node 3 trên bước sóng l2. Đòi hỏi một đường quang giữa node 1 và node 3 phải được thiết lập. Nếu chỉ có 2 bước sóng khả dụng trong mạng, không thể thiết lập được đường quang từ node1 đến node 3 thậm chí có 1 bước sóng rỗi trên mỗi liên kết dọc theo tuyến từ node 1 đến node 3. Bởi vì các bước sóng trên 2 liên kết là khác nhau. Do đó, trong mạng liên tục bước sóng có thể bị nghẽn mạch cao hơn so với mạng chuyển mạch kênh. Dễ dàng khử sự ràng buộc liên tục bước sóng nếu chúng ta có thể chuyển đổi dữ liệu tới trên một bước sóng dọc theo liên liên kết vào một bước sóng khác tại node trung gian và chuyển tiếp nó tới các liên kết tiếp theo. Kĩ thuật là khả thi và được coi như chuyển đổi bước sóng và các mạng định tuyến bước sóng với dung lượng này được coi như mạng chuyển đổi bước sóng. Một mạng chuyển đổi bước sóng hỗ trợ hoàn thành việc chuyển đổi tại tất cả các node có chức năng tương đương như một mạng chuyển mạch kênh. Các yêu cầu đường quang bị chặn chỉ khi không có dung lượng khả thi trên tuyến. Nhìn vào hình 1.2b, bộ chuyển đổi bước sóng tại node 2 thực hiện việc chuyển đổi dữ liệu từ bước sóng l2 sang bước sóng l1. Một đường quang mới giữa node 1 và node 3 có thể được thiết lập ngay lập tức bằng cách sử dụng bước sóng l2 trên đường nối từ node 1 đến node 3 và sau đó bằng cách sử dụng bước sóng l1 đến node 3 từ node 2. Lưu ý rằng đường quang đơn trong mạng chuyển đổi bước sóng có thể sử dụng các bước sóng khác nhau dọc theo các liên kết trên tuyến. Do đó, chuyển đổi bước sóng có thể cải thiện hiệu suất chuyển đổi trong mạng bằng cách giải quyết các tranh chấp bước sóng của đường quang. Node 1 Node 2 Node 3 l1 l1 l2 l2 Node 1 Node 2 Node 3 l1 l1 l2 l2 l Hình 1.2 a) Mạng không có chuyển đổi bước sóng b) Mạng có chuyển đổi bước sóng Các vấn đề về chuyển đổi bước sóng được tổ chức như hình 1.3. Ở phần sau, mô tả công nghệ chuyển đổi bước sóng. Cách các thiết bị chuyển đổi bước sóng được xây dựng và cách thiết kế chuyển mạch giải quyết chặt chẽ các bộ chuyển đổi này sẽ là trọng tâm trình bày trong phần này. Các vấn đề về thiết kế mạng, điều khiển mạng và các lợi ích sẽ được trình bày kĩ ở chương 2. Các vấn đề trong chuyển đổi bước sóng Các kĩ thuật Thuật toán Phân tích lợi ích Thiết bị chuyển đổi bước sóng Chuyểnmạch/kết nối chéo Thiết kế mạng Điều khiển mạng Quản lí mạng Mô hình phân tích Độ khuyếch đại Hình 1.3. Tổ chức của công trình nghiên cứu này 1.2 Kĩ thuật chuyển đổi bước sóng Sự phát triển có ý nghĩa trong các dụng cụ quang và điện đó là thực hiện được công nghệ chuyển đổi bước sóng. Nhiều kĩ thuật khác nhau đã chứng minh được việc chuyển đổi bước sóng. Việc phân loại và so sánh của các kĩ thuật sẽ được trình bày ở phần 1.2.1. Thiết kế nhiều chuyển mạch mới nhằm mục đích sử dụng chúng cho các bộ chuyển đổi bước sóng trong mạng chuyển đổi bước sóng sẽ được trình bày cụ thể trong phần sau. 1.2.1 Thiết kế bộ chuyển đổi bước sóng Chức năng của bộ chuyển đổi bước sóng là chuyển đổi dữ liệu trên bước sóng vào thành bước sóng ra khác giữa N bước sóng trong hệ thống (hình 1.4). Trong suốt toàn bộ đồ án này, ls là bước sóng tín hiệu vào, lc là bước sóng tín hiệu ra (đã bị chuyển đổi), lp là bước sóng nhảy, fs là tần số đi vào, fc là tần số đi ra, fp là tần số nhảy, CW là sóng liên tục được sinh ra như tín hiệu. Bộ chuyển đổi bước sóng lS lc s = 1, 2, …N c = 1, 2, …N Hình 1.4.Chức năng của bộ chuyển đổi bước sóng - Một bộ chuyển đổi bước sóng lí tưởng cần có các thành phần sau: + Trong suốt về tốc độ bit và khuôn dạng tín hiệu. + Thiết lập nhanh thời gian của bước sóng đầu ra. + Chuyển đổi cả bước sóng ngắn và bước sóng dài. + Mức công suất vào vừa phải. + Bước sóng vào có thể giống bước sóng ra (không chuyển đổi) + Độ nhạy của tín hiệu vào phân cực. + Tín hiệu đi ra di tần thấp với hệ số tắt cao và tỉ số tín hiệu trên nhiễu lớn. + Thực hiện đơn giản. 1.2.2 Các bộ chuyển đổi bước sóng Các thiết bị chuyển đổi bước sóng có thể phân thành 2 loại: thứ nhất; chuyển đổi bước sóng O/E. Một trạm truy nhập được cung cấp 1 bộ chuyển đổi quang điện (O/E) tới một giao diện mạng quang với thiết bị điện qui ước.Thứ hai, chuyển đổi bước sóng toàn quang, một mạng định tuyến bước sóng mà mang dữ liệu từ một trạm truy nhập tới một trạm truy nhập khác mà không có bất kì bộ chuyển đổi O/E trung gian nào được coi như một mạng định tuyến bước sóng toàn quang. Những mạng định tuyến bước sóng toàn quang như vậy nhằm mục đích xây dựng các mạng diện rộng. 1.2.2.1 Chuyển đổi bước sóng O/E Trong phương pháp này, tín hiệu quang được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng cách sử dụng bộ tách sóng quang (chính là R trong hình 1.5). Luồng bit điện được lưu trữ trong bộ đệm (sử dụng phương pháp FIFO- vào trước ra trước). Tín hiệu điện sau đó được sử dụng để đưa vào Laser điều hưởng được (T) để có thể điều hưởng với bước sóng của đầu ra. Phương pháp này đã giải thích được việc tốc độ bit lên tới 10 Gb/s.Tuy nhiên, phương pháp này thì phức tạp hơn và dùng nhiều năng lượng hơn các phương pháp khác. Hơn nữa, quá trình xử lý của chuyển đổi O/E có ảnh hưởng bất lợi đối với tính trong suốt của tín hiệu. Tất cả các thông tin về dạng pha, tần số, biên độ tín hiệu tương tự của tín hiệu quang đều bị mất trong quá trình chuyển đổi. Giải mã địa chỉ lC lS FIFO T R Hình 1.5. Bộ chuyển đổi bước sóng O/E Để giải quyết vấn đề này một cách trực tiếp, khi bộ chuyển đổi bước sóng là một bộ quang điện, nó bao gồm: 1 bộ tách sóng, 1 bộ khuyếch đại điện áp hoặc có thể là một bộ tái tạo trực tiếp hoặc một bộ điều chế Laser ngoài như hình 1.6. Thiết bị chuyển đổi này cần công suất dòng quang vào nhỏ, nhưng nó bao gồm nhiều thành phần đơn và có công suất tiêu thụ điện cao, đặc biệt là tốc độ bit cao. Bộ điều biến ngoài Laser Bộ khuếch đại điện áp Diode PIN/ Bộ nhận Hình 1.6. Thiết bị chuyển đổi quang điện 1.2.2.2 Chuyển đổi bước sóng toàn quang Trong phương pháp này, tín hiệu quang cho phép giữ nguyên trong suốt quá trình chuyển đổi. Chú ý hơn nữa là trong trường hợp chuyển đổi toàn quang này, coi như không có chuyển đổi quang điện. Phương pháp chuyển đổi bước sóng toàn quang có thể chia ra làm 2 loại: a. Chuyển đổi bước sóng sử dụng trộn bước sóng: trộn bước sóng xuất phát từ sự phúc đáp quang phi tuyến của môI trường khi mà có nhiều hơn 1 bước sóng được thực hiện (hình1.7). Kết quả là sinh ra một bước sóng khác có cường độ tương ứng với kết quả của cường độ sóng tương tác. Trộn bước sóng giữ thông tin về cả pha và biên độ tín hiệu, độ trong suốt tăng tuyệt đối. Nó cũng cho phép đồng thời chuyển đổi thiết lập nhiều bước sóng vào thành nhiều bước sóng ra và có thể cung cấp tín hiệu tiềm năng có tốc độ bit lên đến 100Gb/s. Trong hình 1.7 với giá trị n=3 tương ứng với trộn 4 bước sóng, n=2 tương ứng với trường hợp tạo tần số khác nhau. Các kĩ thuật này sẽ được miêu tả dưới đây. c(n) Tín hiệu vào Tín hiệu chuyển đổi ls lp CW lc fc = (n-1)fb - fs Hình 1.7. Bộ chuyển đổi bước sóng dựa trên hiệu ứng trộn bước sóng phi tuyến Trộn bốn bước sóng FWM (Four Wavelength Mixing): FWM sử dụng tính phi tuyến thứ 3 trong sợi Silicat, mà tại đây có 3 sóng quang của các tần số fi,fj,fk (k ¹ i,j) kết hợp với nhau trong hệ thống WDM đa kênh sinh ra bước sóng thứ tư có tần số được cho bởi: fịjk =fi+fj-fk Trộn 4 bước sóng cũng có thể thu được trong môi trường tích cực như bộ khuyếch đại quang bán dẫn (SOA). Kĩ thuật này có cung cấp khuôn dạng điều biến độc lập và dung lượng tốc độ bit cao. Tuy nhiên hiệu suất chuyển đổi từ năng lượng bơm thành năng lượng tín hiệu là không cao và nó làm giảm một cách nhanh chóng do sự tăng lên của các vòng (dịch chuyển giữa bước sóng bơm và bước sóng tín hiệu ra) Tạo tần số khác nhau DFG (Diffirency Frequency Generation): DFG là một dãy ảnh hưởng phi tuyến thứ 2 của môi trường với 2 bước sóng quang: 1 bước sóng bơm và 1 bước sóng tín hiệu. Kĩ thuật này cung cấp một dải đầy đủ độ trong suốt mà không có thêm nhiều nhiễu đối với tín hiệu và khả năng đảo ngược phổ, nhưng nó có hiệu suất thấp. Những khó nhăn chính trong thực thi kĩ thuật này nằm trong sai pha của các sóng tương tác trong việc chế tạo các ống dẫn sóng có độ tổn hao thấp để làm cho hiệu suất chuyển đổi cao. Kiến trúc kết nối chéo thay đổi tham số bước sóng (WIXC) nhằm mục đích sử dụng bộ chuyển đổi bước sóng dựa trên cơ sở DFG. b. Chuyển đổi bước sóng sử dụng điều biến chéo: kĩ thuật này sử dụng dụng cụ quang bán dẫn tích cực như bộ khuyếch đại quang bán dẫn SOA và laser. Kĩ thuật này thuộc về một lớp được biết như là cổng quang chuyển đổi bước sóng. Điều biến độ khuyếch đại chéo (XGM) tại SOA và điều biến pha chéo (XPM) tại SOA: Nguyên lí này sử dụng 1 SOA tại XGM được chỉ ra như hình 1.8. Điều chế cường độ tín hiệu vào điều biến độ khuyếch đại trong SOA do bão hòa độ khuyếch đại. Một tín hiệu sóng ánh sáng biến thiên (CW) tại bước sóng ra theo yêu cầu (lc) được điều biến bởi hệ số khuyếch đại khác nhau để nó mang thông tin giống như tín hiệu vào gốc. Tín hiệu vào và tín hiệu CW có thể được đưa cùng hướng hoặc ngược hướng vào trong SOA.Sự phối hợp XGM đưa ra 1 tín hiệu chuyển đổi bước sóng mà được nghịch đảo so với tín hiệu đưa vào. Sự phối hợp trong XGM là đơn giản để nhận ra và cung cấp chuyển đổi trực tiếp tại 10Gb/s, nó thực hiện từ nghịch đảo của luồng bit đã chuyển đổi và giảm tỉ số tắt khi một tín hiệu vào chuyển đổi lên thành một tín hiệu có bước sóng bằng hoặc dài hơn. Tín hiệu vào Tín hiệu chuyển đổi ls lc CW lc Bộ lọc SOA Hình 1.8. Bộ chuyển đổi bước sóng dựa trên XGM trong SOA SOA 1 SOA 2 MZI CW lc ls lc Hình 1.9. Bộ chuyển đổi bước sóng giao thoa dựa trên XPM trong các SOA Hoạt động của bộ chuyển đổi bước sóng sử dụng SOA trong kiểu XPM cơ bản dựa trên hệ số khúc xạ của SOA là phụ thuộc vào cường độ sóng mang trong vùng hoạt động tích cực của nó. Một tín hiệu vào mà bị suy giảm cường độ sóng mang sẽ điều biến chỉ số khúc xạ và do đó dẫn đến điều biến pha của tín hiệu CW (bước sóng lc) được ghép vào một bộ chuyển đổi. SOA có thể tích hợp vào một giao thoa kế để kết quả độ nhạy khuôn dạng tín hiệu được điều biến tại đầu ra của bộ chuyển đổi. Kĩ thuật bao hàm SOA trong XPM nhằm mục đích sử dụng ánh xạ vòng quang phi tuyến (NOLM: Nonlinear Optical Loop Mirror), giao thoa kế Mach- Zender, và giao thoa kế Michelson. Hình 1.9 biểu diễn một thiết bị chuyển đổi bước sóng MZI không đối xứng dựa trên sử dụng SOA trong XPM. Với XPM, tín hiệu sóng ra đã được chuyển đổi có thể bị nghịch đảo hoặc không, còn XGM tín hiệu sóng ra luôn luôn bị nghịch đảo. XPM cũng có công suất cao hơn so với XGM. Đặt các bộ chuyển đổi bước sóng giao thoa (IWC’s) trong kết nối chéo cũng tìm cách cải tiến phương thức truyền dẫn của mạng quang bằng cách giảm nhiễu trong tín hiệu chuyển đổi. Laser bán dẫn: sử dụng laser bán dẫn đơn mode, độ nhạy mode laser của môi trường được điều biến bởi tín hiệu ánh sáng vào thông qua bão hoà độ khuyếch đại. Tín hiệu ra thu được bị nghịch đảo so với tín hiệu vào. Thiết bị triệt độ khuyếch đại được tận dụng trong laser phản xạ Bragg phân tán (DBR: Ditstributed Bragg Reflector) để chuyển đổi tín hiệu tại 10Gb/s. Việc chuyển đổi bước sóng toàn quang có thể được thực hiện rất hiệu quả bằng cách điều khiển quang học các tần số Laser đơn như hình1.10. Tín hiệu vào(li) được biến đổi được đưa vào trong Laser, tại đây nó gây ra trạng thái bão hoà mà trạng thái này điều khiển sự dao động của Laser. Kết quả là dạng tín hiệu ra có thể là IM hoặc CPFSK phụ thuộc vào hoạt động của Laser. Bước sóng cuối cùng (lc) có thể cố định thay đổi phụ thuộc yêu cầu hệ thống. Laser có bước sóng cố định hoặc điều hưởng Công suất ra, dBm Công suất tín hiệu vào, dBm Hình 1.10. Nguyên lí chuyển đổi bước sóng dựa trên laser bán dẫn + Cần lưu ý, về bản chất thiết bị chuyển đổi Laser bao gồm các thành phần đơn cấu thành nên, vì vậy nó rất đơn giản. Nó yêu cầu công suất quang vào là 0-10 dBm và tốc độ bit lớn nhất, được xác định bởi tần số cộng hưởng của Laser, nhỏ nhất là 10Gb/s. Phần này đã giới thiệu các kĩ thuật khác nhau trong thiết kế của một bộ chuyển đổi bước sóng. Sự lựa chọn công nghệ hiện nay đó là tận dụng chuyển đổi bước sóng trong mạng phụ thuộc vào các yêu cầu của hệ thống đặc biệt. Tuy nhiên, bộ chuyển đổi quang điện chỉ giới hạn độ trong suốt về số. Ngoài ra, việc triển khai các thiết bị chuyển đổi quang điện trong mạng WDM kết nối chéo yêu cầu các gói phức tạp để ngăn ngừa xuyên kênh. Điều này dẫn đến việc tăng chi phí cho thiết bị chuyển đổi, hơn nữa việc chế tạo các thiết bị chuyển đổi bước sóng q