Đồ Án Mô tả toán học và các phương pháp mô phỏng quá trình truyền dẫn xung quang sợi đơn mode

Mô tả toán học và các phương pháp mô phỏng quá trình truyền dẫn xung quang sợi đơn mode CHƯƠNG I 3
HIỆU ỨNG QUANG PHI TUYẾN 3
1.1. Giới thiệu chung 3
1.2. Nguyên nhân gây ra hiệu ứng phi tuyến quang 4
1.3 Tán xạ ánh sáng kích thích SRS và SBS 5
1.3.1 Tán xạ Raman kích thích SRS 5
1.3.2 Tán xạ Brillouin kích thích (SBS) 6
1.4 Tự điều chế pha SPM (self-phase modulation) và điều chế chéo pha XPM (cross-phase modulation) 7
1.4.1. Tự điều chế pha SPM 7
1.4.2 Điều chế chéo pha (XPM) 9
1.5 Hiệu ứng trộn 4 sóng (FWM: four-wave mixing) 10
1.6 Kết luận 12
CHƯƠNG II 12
MÔ TẢ TOÁN HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG 12
QUÁ TRÌNH TRUYỀN DẪN XUNG QUANG SỢI ĐƠN MODE 12
2.1 Mô tả toán học quá trình truyền dẫn xung quang trong sợi đơn mode 12
2.2 Các phương pháp mô phỏng quá trình lan truyền xung quang trong sợi 16
2.2.1. Phương pháp Fourier tách bước (SSFM). 17
Chương III 21
TỔNG QUAN VÊ SOLITON 21
3.1 Khái niệm về soliton 21
3.2 Soliton sợi 21
3.3 Phương trình Schorodinger phi tuyến 22
3.4 Phân loại Soliton 24
3.4.1. Soliton cơ bản và soliton bậc cao 24
3.4.2 Tiến trình soliton 27
3.4.3 Soliton tối (Dark soliton) 29
CHƯƠNG IV 32
HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON 32
4.1 Hệ thống truyền dẫn soliton 32
4.1.1. Mô hình hệ thống chung. 32
3.1.2 Truyền thông tin với các soliton 33
4.1.3 Tương tác soliton 34
4.1.4. Sự lệch tần (frequency chirp) 37
3.1.5 Máy phát soliton 38
4.1.6. Ảnh hưởng của suy hao sợi 41
4.1.7. Khuyếch đại soliton 43
4.2 Thiết kế hệ thống soliton 45
4.2.1 Cơ chế soliton trung bình 46
4.2.2. Sự khuyếch đại phân bố. 48
4.2.3.Nhiễu bộ khuyếch đại 51
4.2.4. Tiến trình thực nghiệm. 53
4.3. Các soliton được quản lý tán sắc. 54
4.3.1. Các sợi giảm tán sắc. 54
4.3.2. Tiến trình thực nghiệm. 55
CHƯƠNG V 57
HỆ THỐNG SOLITON WDM 57
5.1. Các xung đột xuyên kênh. 57
CHƯƠNG VI 60
JITTER TRONG HỆ THỐNG SOLITON 60
6.1. Khái niệm jitter timing 60
6.2. Jitter trong các hệ thống soliton. 62
6.2.1. Jitter timing trong hệ thống đơn kênh. 62
6.2.2. Các loại jitter timing 65
6.2.2.1 Jitter Gordon-Haus 65
6.2.2.2. Jitter âm thanh. 66
6.2.2.3. Tán sắc mode phân cực. 67
6.2.2.4. jitter gây ra bởi tương tác soliton. 68
6.2.3. Jitter timing trong các hệ thống soliton ghép kênh phân chia theo bước sóng 69
6.2.3.1.Dịch thời gây ra do xung đột. 72
6.2.3.2.Sự phân tích thống kê của dịch thời. 76
6.2.3.3. Jitter timing trong các hệ thống soliton đa kênh. 81
6.2.3.4.Jitter timing trong các hệ thống được quản lý tán sắc. 85
6.3.Các kết luận. 95