Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

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 SPhần mềm (self-phase modulation) và điều chế chéo pha XPhần mềm (cross-phase modulation) 7
1.4.1. Tự điều chế pha SPhần mềm 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
g vì chiều dài tương tác trong sợi quang thực tế có thể lên tới hàng trăm kilômét và sự biến đổi này gây ra các hiệu ứng XPM, SPM, FWM.
- Thứ hai là do các hiện tượng tán xạ kích thích như: SRS, SBS.

1.3 Tán xạ ánh sáng kích thích SRS và SBS

1.3.1 Tán xạ Raman kích thích SRS
SRS là một loại của tán xạ không đàn hồi (tán xạ mà tần số ánh sáng phát ra bị dịch xuống). Ta có thể hiểu đây là một loại tán xạ của một photon tới photon năng lượng thấp hơn sao cho năng lượng khác xuất hiện dưới dạng một phonon. Quá trình tán xạ gây ra suy hao công suất ở tần số tới và thiết lập một cơ chế suy hao cho sợi quang. Ở mức công suất thấp, thiết diện tán xạ phải đủ nhỏ để suy hao là không đáng kể.
Ở mức công suất cao, hiện tượng phi tuyến SRS xẩy ra nên cần xem xét đến suy hao sợi. Cường độ ánh sáng sẽ tăng theo hàm mũ mỗi khi công suất quang vượt quá giới hạn nhất định. Giá trị ngưỡng này được tính toán dựa trên việc cường độ ánh sáng tăng như thế nào so với tạp âm và được định nghĩa là công suất tới tại nơi nửa công suất bị mất bởi SRS ở cuối đầu ra sợi dài L và được mô phỏng như sau [2]:

g .P .L /A 16 (1.2)

Trong đó: g là giá trị đỉnh của hệ số khuyếch đại Raman.
A là diện tích hiệu dụng
L là chiều dài tương tác hiệu dụng
L = (1-e )/ (1.3)
Vói là suy hao sợi.
Trong hệ thống truyền thông quang thực tế, sợi quang đủ dài để L . Nếu thay A¬eff¬= , với là kích thước điểm

=> P¬th ¬ (1.4)
Hệ số khuyếch đại Raman g¬R ¬¬1.10¬¬¬¬¬¬ ¬m/W với sợi silica ở gần vùng bước sóng 1 và tỉ lệ nghịch với bước sóng.
Nếu ta thay thế =50 và =0,2dB/Km, P¬th¬ ¬370mW ở gần vùng 1,55 m. Vì công suất đặt trong sợi quang thường nhỏ (dưới 10mW) nên tán xạ Raman kích thích (SRS) không gây hại nhiều tới suy hao sợi.
đơn mốt chỉ xả

1.3.2 Tán xạ Brillouin kích thích (SBS)
Cũng giống với SRS,SBS là một loại của tán xạ không đàn hồi và cả hai rất giống nhau về nguồn gốc của chúng. Điểm khác nhau chính là các phonon quang tham gia trong tán xạ Raman còn tán xạ Brillouin có các phonon âm thanh tham gia. Mối quan hệ tán sắc khác nhau với các phonon quang và các phonon âm thanh dẫn đến vài điểm khác nhau cơ bản giữa chúng. Đó là hiệu ứng SBS trong sợi mốt chỉ xảy ra theo hướng ngược còn SRS chiếm ưu thế trong hướng đi.
Mức công suất ngưỡng của SBS cũng được tính tương tự như sau:


49uvAGU9DC0DtM7

---