Luận Văn Điều khiển tán sắc

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ 2
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3
ĐIỀU KHIỂN TÁN SẮC . . 6
1. CẦN THIẾT PHẢI ĐIỀU KHIỂN TÁN SẮC 6
2. MÔ HÌNH BÙ TRƯỚC (PRECOMPENSATION) . 9
2.1 Kỹ thuật Prechirp 9
2.2 Kỹ thuật mã hóa Novel: 12
2.3 Kỹ thuật Prechirp phi tuyến: . 14
3. KỸ THUẬT BÙ SAU 16
4. SỢI QUANG BÙ TÁN SẮC . 17
5. BỘ LỌC QUANG 19
6. CÁCH TỬ SỢI QUANG BRAGG (Fiber Bragg Gratings) 22
6.1 Chu kỳ cách tử đồng nhất (Uniform-Period Gratings) . 23
6.2 Chirped Fiber Gratings: (Cách tử sợi quang Chirped) . 26
6.3 Bộ ghép mode Chirped (chirped mode couplers) 29
7. LIÊN HỢP PHA QUANG OPC 30
7.1 Nguyên lý hoạt động: 30
7.2 Bù tán sắc bằng tự điều chế pha (Compensation of Self-Phase Modulation ) 31
7.3 Tín hiệu liên hợp pha (Phase-conjugated Signal): 33
8. HỆ THỐNG QUANG ĐƯỜNG DÀI: . 37
8.1 Lý thuyết cơ sở: 39
8.2 Hiệu ứng tương tác phi tuyến đồng kênh (Intrachannel Nonlinear Effects): 41
9. HỆ THỐNG QUANG DUNG LƯỢNG CAO . 43
9.1 Bù tán sắc băng rộng : 43
9.2 Bù tán sắc điều khiển được (Tunable Dispersion Compensation) 46
9.3 Điều khiển tán sắc bằng thành phần tán sắc bậc cao : 48
9.4 Bù tán sắc phân cực mode PMD . 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 54

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Đồ thị quan hệ tốc độ truyền theo chiều dài sợi quang tương ứng với bề rộng
phổ của nguồn đi-ốt phát quang bằng 0, 1 và 5 nm 7
Hình 2.1: Đồ thị mô tả độ giãn rộng xung theo khoảng cách truyền với xung đầu vào là
xung chirp Gauss trong trường hợp β2>0 . 10
Hình 2.2: Mô hình kỹ thuật prechirp dùng để bù tán sắc . 11
Hình 2.3: Bù tán sắc sử dụng mã hóa FSK 12
Hình 2.4: Đồ thị cường độ sáng theo thời gian tín hiệu 16 Gbps khoảng cách truyền 70km
sử dụng sợi quang tiêu chuẩn có và không có sử dụng kỹ thuật nén tán sắc 14
Hình 2.5: đồ thị quan hệ giữa khoảng cách truyền bị giới hạn do tán sắc GVD và mức
công suất truyền trung bình . 15
Hình 4.1: Mô hình sợi DCF hai mode sử dụng cách tử chu kỳ dài 19
Hình 5.1: Mô hình kết hợp giữa bộ lọc quang và khuyếch đại quang. 20
Hình 5.2 : Mô hình bộ lọc quang sử dụng giao thoa Mach-Zehnder. . 21
Hình 6.1 : Độ lớn(a) và pha(b) của hệ số phản xạ cách tử sợi quang đồng nhất với g L κ
=2 và g L κ =3 . 23
Hình 6.2: Tán sắc vận tốc nhóm GVD . Mô tả hàm 2
g
β theo thông số δ tương ứng với
các giá trị của hệ số κ trong khoảng 1-10 24
Hình 6.3: Tín hiệu phát (đường liền nét) và trễ( đường chấm) , hàm của bước sóng cho
cách tử đồng nhất κ (z) thay đổi từ 0-6 trên chiều dài cách tử 11cm 25
Hình 6.4 Cách tử quang Chirped dùng bù tán sắc a/ chiết suất n(z) theo chiều dài cách tử
b/ hệ số phản xạ ở tần số thấp và cao tại những vùng khác nhau trong cách tử . 27
Hình 6.5: Hệ số phản xạ và thời gian trễ trong cách tử quang Chirped tuyến tính . 27
1
cm ư
với băng thông 0.12nm . 27
Hình 6.6: Sơ đồ bù tán sắc bằng cách dùng 2 bộ lọc phát fiber –base transmission filter . 29
Hình 7.1: Thí nghiệm bù tán sắc trong đảo khoảng giữa phổ trên 21 km chiều dài sợi
quang . 34
Hình 8.1: Vòng lặp quang dùng để phát tín hiệu ở tốc độ 10 Gb/s trên khoảng cách
10.000 km sợi quang chuẩn sử dụng SCF. 37
Hình 9.1 : Mô hình ghép tầng cách tử để bù tán sắc trong hệ thống WDM 44
Hình 9.2 : Phổ phản xạ và đồ thị tán sắc theo điện áp đốt của phương pháp gradient nhiệt
. 47
Hình 9.3 : Dạng xung ngõ ra khi truyền với khoảng cách 300km khi không 49
và có dùng sợi dịch tán sắc . 49
Hình 9.4: Mô hình bù tán sắc PMD quang và điện 51
Hình 9.5: Bù tán sắc điều chỉnh được sử dụng cách tử quang chirp khúc xạ kép 52
Hình 9.6: Đồ thị quan hệ giữa hệ số mở rộng xung và giá trị DGD trung bình. 53