Luận văn thạc sĩ HUS ảnh hưởng của chirp tần số trong hệ thống thông tin soliton luận văn ths vật lý 60 44 11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ……………………………… Tạ Quang Hậu ẢNH HƢỞNG CỦA CHIRP TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SOLITON LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ……………………………… Tạ Quang Hậu ẢNH HƢỞNG CỦA CHIRP TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SOLITON Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60 44 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRỊNH ĐÌNH CHIẾN ĐHKHTN-ĐHQG HÀ NỘI Hà Nội - 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÔNG TIN QUANG 1.1 Sự phát triển thông tin quang: 1.1.1 Ưu, nhược điểm ứng dụng thông tin quang: 1.1.2 Ứng dụng 1.2 Sợi quang 1.2.1 Truyền dẫn ánh sáng sợi quang 1.2.2 Một số yếu tố sợi quang ảnh hưởng đến hệ thống thông tin quang 1.3 Một số hệ thông tin quang 24 1.3.1 Hệ thống ghép kênh theo bước sóng (WDM) 24 1.3.2 Hệ thống ghép kênh theo tần số OFDM 26 1.3.3 Ghép kênh quang theo thời gian OTDM 27 1.3.4 Hệ truyền dẫn Soliton 27 CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SOLITON 28 2.1 Ảnh hưởng môt số hiệu ứng phi tuyến 28 2.1.1 Tán xạ ánh cưỡng SRS SBS 28 2.1.2 Tự biến điệu pha SPM (self-phase modulation) biến điệu chéo pha XPM (cross-phase modulation) 30 2.1.3 Hiệu ứng trộn sóng (FWM: four-wave mixing) 33 2.2 Hệ thống truyền dẫn Soliton 34 2.2.1 Khái niệm soliton 34 2.2.2 Mơ hình hệ thống chung 35 2.2.3 Truyền thông tin với soliton 35 2.2.4 Mở rộng xung soliton hao phí 36 2.2.5 Khuếch đại soliton 38 2.3 Những xung sáng dạng Gauss với tần số thay đổi theo thời gian 40 2.4 Xung Super Gauss 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 3: ẢNH HƢỞNG CỦA CHIRP TẦN SỐ LÊN TÍNH CHẤT SOLITON CỦA XUNG QUANG HỌC 44 3.1 Tương tác soliton 44 3.1.1 Phương trình Shrodinger phi tuyến 44 3.1.2 Tương tác hai Soliton 45 3.2 Chirp tần số 46 3.3 Khảo sát tương tác hai Soliton 48 3.3.1 Khảo sát tương tác hai Soliton biên độ, pha ban đầu theo khoảng phân cách hai soliton 48 3.3.2 Khảo sát tương tác hai Soliton pha ban đầu khác biên độ 53 3.2.3 Khảo sát tương tác hai Soliton biên độ khác pha ban đầu 56 3.4 Ảnh hưởng chirp tần số lên tính chất soliton xung truyền sợi quang 59 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.3 Ảnh hưởng thơng số đến tính chất sợi quang Hình1 Phổ xạ LED LD 13 Hình 1.5 Sự thay đổi chiết suất 14 Hình 1.6: Tán sắc dẫn song 16 Hinh 1.7 Đường cong thông số dẫn sóng theo tần số chuyển hóa 17 Hình1 Đường cong tán sắc Dw, DM D theo bước sóng 17 Hình1 Sơ đồ tuyến thơng tin có ghép kênh theo bước sóng 25 Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống ghép kênh quang OFDM 26 Hình 2.1 Mở rộng soliton sợi hao phí (Γ = 0,07) với soliton 37 Hình 2.2 Sơ đồ khuếch đại tập trung (lump) (a) ghép phân bố 38 Hình 3.1 Tương tác hai Soliton có khoảng phân cách ban đầu =1 49 Hình 3.2 Tương tác hai Soliton có khoảng phân cách ban đầu =1,5 50 Hình 3.3 Tương tác hai Soliton có khoảng phân cách ban đầu =2 50 Hình 3.4 Tương tác hai Soliton có khoảng phân cách ban đầu =2,5 51 Hình 3.5.Tương tác hai Soliton có khoảng phân cách ban đầu =3 51 Hình 3.6 Tương tác hai Soliton có khoảng phân cách ban đầu =3,5 52 Hình 3.7 Tương tác hai Soliton có khoảng phân cách ban đầu =4 52 Hình 3.8 Tương tác hai Soliton có biên độ tương đối A=1.025 54 Hình 3.9 Tương tác hai Soliton có biên độ tương đối A=1.1 54 Hình 3.10 Tương tác hai Soliton có biên độ tương đối A=1.175 55 Hình 3.11 Tương tác hai Soliton có biên độ tương đối A=1.2 55 Hình 3.12.Tương tác hai Soliton có độ lệch pha 57 Hình 3.13 Tương tác hai Soliton có độ lệch pha 57 Hình 3.14 Tương tác hai Soliton có độ lệch pha 58 Hình 3.15 Tương tác hai Soliton có độ lệch pha 58 Hình 3.16 Hình ảnh xung super gauss khơng chirp qua sợi quang với m=1 59 Hình 3.17 Hình ảnh xung super gauss khơng chirp qua sợi quang với m=2 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.18 Hình ảnh xung super gauss không chirp qua sợi quang với m=4 60 Hình 3.19 Hình ảnh xung super gauss có chirp tuyến tính qua sợi quang với m=2 61 Hình 3.20 Hình ảnh xung super gauss có chirp tuyến tính qua sợi quang với m=4 62 Hình3.21 Hình ảnh xung super gauss có chirp tuyến tính qua sợi quang với C=1 63 Hình3.22 Hình ảnh xung super gauss có chirp tuyến tính qua sợi quang với C=3 63 Hình 3.23 Hình ảnh xung super gauss có chirp tuyến tính qua sợi quang với C=10 64 Hình3.24 Hình ảnh xung super gauss có chirp tuyến tính qua sợi quang với C=50 64 Hình 3.25 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với m=2 65 Hình 3.26 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với m=4 66 Hình 3.27 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.025 67 Hình 3.28 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.05 67 Hình 3.29 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.1 68 Hình 3.30 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.2 68 Hình 3.31 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.5 69 Hình 3.32 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=1 69 Hình 3.33 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=5 70 Hình 3.34 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=10 70 Hình 3.35 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=50 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Từ năm 90 trở lại đây, xã hội lồi người tiến vào thời kì bùng nổ thơng tin có ba kiện ảnh hương lớn phát triển chóng mặt mạng internet phổ cập máy tính cá nhân, cách mạng thôn tin từ dịch vụ thông tin di động số đến thông tin cá nhân xuất dịch vụ thông tin đa phương tiện Sự bùng nổ thơng tin kích thích phát triển vũ bão dịch vụ thơng tin tồn cầu hệ thống thông tin nghiên cứu để truyền thơng tin tốt Trong thơng tin người ta địi hỏi tín hiêu truyền có suy hao thấp, khả truyền thông tin xa, hệ thống thơng tin xảy tán sắc ánh sáng, tán sắc ánh sáng làm suy hao lượng truyền chí cịn mở rộng xung truyền dẫn đến méo dạng tín hiệu truyền Để góp pần giải vấn đề giảm ảnh hưởng tán sắc, người ta sử dụng phương pháp bù trừ tán sắc, đặc biệt phương pháp vào xung dạng Gauss có chirp, thực tế người ta phát triển hệ thống thông tin Soliton hệ thống thơng tin tán sắc Tuy nhiên q trình truyền Soliton gần ảnh hưởng đến luận văn em nghiên cứu ảnh hưởng chirp tần số lên hệ thông tin Soliton Khi xung sáng truyền môi trường phi tuyến bị tác động tượng tán sắc vận tốc nhóm (GVD) tự biến điệu pha (SPM) làm mở rộng dải phổ đồng thời làm xung bị méo dạng tín hiệu lan truyền Để hiểu rõ trình biến đổi xung sáng đường truyền việc khảo sát ảnh hưởng tán sắc, hiệu ứng phi tuyến đặc biệt ảnh hưởng chirp tần số xung quan Vì luận văn tơi tập trung nghiên cứu “Ảnh hưởng chirp tần số hệ thống thơng tin soliton” Trên sở luận văn chia làm ba phần: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương 1: Giới thiệu chung thơng tin quang, phần trình bày phát triển chung hệ thông tin quang, loại sợi quang, số hệ thông tin quang Chương 2: Tìm hiểu hệ thống truyền dẫn Soliton Trong phần trình bày ảnh hưởng số hiệu ứng phi tuyến bản, tìm hiểu hệ thống truyền dẫn Soliton, xem xét dạng xung gauss, xung super gauss Chương 3: Ảnh hưởng chirp tần số lên tính chất Soliton xung quang học phần khảo sát tương tác Soliton, khảo sát ảnh hưởng chirp tần số lên tính chất Soliton xung quang học LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÔNG TIN QUANG Thông tin quang hệ thống truyền tin thơng qua sợi quang Điều có nghĩa thơng tin chuyển thành ánh sáng sau ánh sáng truyền qua sợi quang Tại nơi nhận lại biến đổi thành thơng tin ban đầu 1.1 Sự phát triển thông tin quang: Khởi đầu thông tin quang khả nhận biết người chuyển động hình dáng màu sắc thơng qua đơi mắt Tiếp hệ thống thơng tin, điều chế đơn giản xuất cách sử dụng đèn hải đăng đèn tín hiệu Kế tiếp đời máy điện báo quang Thiết bị sử dụng khí mơi trường truyền dẫn chịu ảnh hưởng điều kiện thời tiết để giải vấn đề người ta chế tạo máy điện báo vô tuyến dùng để liên lạc hai người cách xa 1960 nhà nghiên cứu chế tạo thành công laze đến năm 1966 chế tạo sợi quang có độ tổn thất thấp ( 1000dB/Km) Bốn năm sau Karpon chế tạo cáp sợi quang suốt có độ suy hao truyền dẫn khoảng 20dB/Km Từ thành công rực rỡ nhà nghiên cứu khắp giới bắt đầu tiến hành nghiên cứu, phát triển kết công nghệ giảm suy hao truyền dẫn, tăng dải thông laze bán dẫn phát triển thành công vào năm 70 Sau giảm độ tổn hao xuống cịn 0,18 db/Km cịn laze bán dẫn có khả thực giao động liên tục nhiệt độ khai thác chế tạo, tuổi thọ kéo dài 100 năm Dựa công nghệ sợi quang laze bán dẫn gửi khối lượng lớn tín hiệu âm liệu đến địa cách xa hàng trăm Km sợi quang có độ dày sợi tóc, khơng cần tái tạo Sự đời laser sợi quang góp phần to lớn vào phát triển hệ thống thông tin đại, tiêu biểu hệ thống thông tin quang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các thành phần hệ thống thông tin quang bao gồm ba phận sau (như hình 1.1) Thiết bị phát tín hiệu Mơi trường truyền dẫn Thiết bị thu tín hiệu Hình 1.1 Các thành phần hệ thống thông tin quang Bộ biến đổi điện – quang ( E/O): Dùng để biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang để truyền môi trường cáp quang ( biến đổi xung điện thành xung quang) Yêu cầu thiết bị E/O biến đổi trung thực (ánh sáng bị điều biến theo qui luật tín hiệu điện) Cáp quang: Là mơi trường dùng để truyền dẫn tín hiệu ánh sáng, chế tạo chất điện mơi có khả truyền ánh sáng nh sợi thạch anh, sợi thuỷ tinh, sợi nhựa Yêu cầu: Tổn hao lượng nhỏ, độ rộng băng tần lớn, không bị ảnh hưởng nguồn sáng lạ ( không bị nhiễu) Bộ biến đổi quang - điện ( O/E): Thu tín hiệu quang bị suy hao méo dạng đường truyền bị tán xạ, tán sắc, suy hao cự ly để biến đổi thành tín hiệu điện trở thành nguồn tin ban đầu Yêu cầu: Độ nhậy máy thu cao, thời gian đáp ứng nhanh, nhiễu nhỏ tiêu thụ lượng điện Các trạm lặp: Được sử dụng khoảng cách truyền dẫn lớn Trạm lặp biến đổi tín hiệu quang thu thành tín hiệu điện để khuyếch đại Tín hiệu khuyếch đại biến đổi thành tín hiệu quang để tiếp tục truyền tuyến cáp sợi quang 1.1.1 Ưu, nhược điểm ứng dụng thông tin quang: Thông tin quang nhiều loại thơng tin khác có ưu nhược điểm riêng: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang (U(z,T))2 0.8 c=0.025,m=2 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD 3.25 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với m=2 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang (U(z,T))2 0.8 c=0.025,m=4 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD 3.26 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với m=4 Nhận xét: Trong trường hợp có chirp phi tuyến cường độ xung giảm dần theo khoảng cách truyền, đồng thời số xung phụ giảm dần Khi giữ nguyên tham số chirp C= 0.025, tăng dần tham số m đỉnh xung trở nên vuông hơn, xung phụ giảm dần không rõ nét Khảo sát m=3 với giá trị khác tham số chirp C 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.025,m=3 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 -100 t(fs) z/LD 3.27 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.025 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.05,m=3 0.8 (U(z,T))2 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD 3.28 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.05 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.1,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 -100 t(fs) z/LD 3.29 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.1 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.2,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD 3.30 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.2 72 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.5,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 -100 t(fs) z/LD 3.31 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.5 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=1,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD 3.32 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=1 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=5,m=3 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 -100 t(fs) z/LD 3.33 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=5 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=10,m=3 0.8 (U(z,T))2 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD 3.34 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=10 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=50,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD 3.35 Hình ảnh xung super gauss có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=50 Nhận xét: Từ hình vẽ thu ta thấy cường độ xung giảm dần theo khoảng cách truyền đồng thời độ rộng xung giảm dần theo khoảng cách truyền Khi giữ nguyên thơng số m=3, tăng dần tham số chirp C độ rộng xung giảm dần Ở khoảng cách Z/Ld =0 số xung vệ tinh tăng lên, Z/Ld >0 số xung vệ tinh giảm dần 75 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN Qua nghiên cứu, khảo sát ảnh hưởng chirp tần số lên hệ thống Soliton thu số kết sau: 1.Sự tƣơng tác hai Soliton biên độ, pha ban đầu theo khoảng phân cách hai soliton + Tương tác soliton phụ thuộc vào khoảng phân cách ban đầu soliton lân cận Từ hình vẽ cho thấy theo khoảng cách truyền hai soliton bị hút lại gàn nhau, đến khoảng cách chúng bị nhập lại vào nhau, lại tách + Khi khoảng phân cách ban đầu tăng số lần hai soliton nhập lại vào theo khoảng truyền ngày giảm lực tương tác hai soliton giảm theo tức khoảng cách hoạt động hệ thông tin soliton lớn Tƣơng tác hai Soliton pha ban đầu nhƣng khác biên độ + Ở khoảng phân cách ban đầu hai soliton định độ bit không thay đổi, hai solion lan truyền với pha ban đầu không đổi khác biên độ cho thấy biên độ lớn lực tương tác soliton nhỏ Tƣơng tác hai Soliton biên độ nhƣng khác pha ban đầu + Hai soliton có độ lệch pha lớn lực tương tác hai soliton truyền sợi nhỏ, tức khoảng cách hoạt động hệ thông tin soliton lớn mà tốc độ bit không thay đổi 4.Ảnh hƣởng chirp tần số lên tính chất soliton xung truyền sợi quang Trường hợp chirp: + Khi khoảng cách Z/Ld tăng lên cường độ đỉnh xung giảm, xung phụ bắt đầu xuất m=1 khoảng cách Z/Ld =2 ngày nhiều theo khoảng cách truyền + Khi khoảng cách truyền tăng lên độ rộng xung tăng lên 76 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Đỉnh xung trở lên vuông hơn, đồng thời độ rộng xung giảm tăng giá trị thông số m Trường hợp có chirp tuyến tính: + Khi tăng khoảng cách truyền cường độ xung giảm dần đồng thời số xung phụ tăng dần theo khoảng cách số xung phụ xuất ngày rõ ràng Độ rộng xung tăng dần theo khoảng cách truyền + Khi tham số chirp C=1, tăng giá trị tham số m đỉnh xung trở nên vng hơn, đồng thời độ rộng xung giảm, xung phụ xuất không rõ ràng + Khi tăng dần tham số chirp C, giữ nguyên thông số m ta thấy cường độ xung giảm mạnh theo khoảng cách truyền đồng thời số xung phụ tăng lên + Khi C=50 cường độ xung gần không tăng khoảng cách truyền Trường hợp có chirp phi tuyến: + Trong trường hợp có chirp phi tuyến cường độ xung giảm dần theo khoảng cách truyền, đồng thời số xung phụ giảm dần + Khi giữ nguyên tham số chirp C= 0.025, tăng dần tham số m đỉnh xung trở nên vng hơn, xung phụ giảm dần không rõ nét + Cường độ xung giảm dần theo khoảng cách truyền đồng thời độ rộng xung giảm dần theo khoảng cách truyền + Khi giữ nguyên thơng số m=3, tăng dần tham số chirp C độ rộng xung giảm dần Ở khoảng cách Z/Ld =0 số xung vệ tinh tăng lên, Z/Ld >0 số xung vệ tinh giảm dần 77 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thế Bình (2006), Kỹ thuật Laser, NXB Đại học Quốc gia,Hà Nội Đinh Văn Hoàng, Trịnh Đình Chiến (2002), Vật lý Laser ứng dụng, NXB Đại học Quốc gia,Hà Nội Đinh Văn Hoàng (1999), Quang học phi tuyến, NXB Đại học Quốc gia ,Hà Nội Bùi Văn Hải (2007), Ảnh hưởng môi trường hoạt chất yếu tố tán sắc laser CPM Luận văn thạc sỹ khoa học Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội 5.Mai Thị Huệ (2007), Khảo sát chirp buồng cộng hưởng laser màu đồng mode, Luận văn thạc sỹ khoa học Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội Đỗ Thị Diệu Huyền (2007), Ảnh hưởng thông số xung hệ truyền dẫn thông tin Soliton, Luận văn thạc sĩ khoa học Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tụ nhiên, Hà Nội Hồng chí Hiếu, Một số khảo sát thông tin Soliton, Luận văn thạc sĩ khoa học Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tụ nhiên, Hà Nội Bế Thu Thủy (2011), Ảnh hưởng chirp phi tuyến xung dạng super gauss buồng cộng hưởng laser CPM, Luận văn thạc sĩ khoa học Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tụ nhiên, Hà Nội 9.Trương Thị Thúy (2009), Ảnh hưởng chirp xung dạng Super Gauss buồng cộng hưởng laser, Luận văn thạc sỹ khoa học Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội Tiếng Anh 10 Andrew M Weiner (2009), Ultrafast Optics, A John Wiley & Són,INC, Publication, United States of America 78 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Cancelliri, Single – Mode optical fiber, oxf – pergamon pr (1991) 12 Claudie Rulliere (2005), Femtosecond Laser Pulses, Springer Science Business.Media,Inc 13 Govind P.Agrawal, Fiber – Optical communication systems, Volume 2, John Wiley & Sons, Inc, (1997) 14 Jean-Claude Diels, Wolfgang Rudolpho (2006), Ultrashort Laser Pulse Phenomena, Elsevier Inc 15 F.P.Schaefer (1990), Dye Laser, Springer- Verlag Berlin Publisher 16.P.W.Smith, M.A.Duguay & E.P.Ippen, (1974), mode-locking of laser, Pergamn Press 17 J.R.Taylor, Optical Soliton: Theory and Experiments, Cambrigdge University Press 79 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phụ lục Chương trình mơ tả ảnh hưởng khoảng phân cách ban đầu clc;close all qo=0.001; r=2.5; n1=1+2*r/sinh(2*r)+sech(r); n2=1+2*r/sinh(2*r)-sech(r); t=linspace(-10,10,100); x=linspace(0,10,30); [t,x]=meshgrid(t,x); a1=n1*(t+qo);a2=n2*(t-qo); w=x.*(n2^2-n1^2)/2; Q=(n2^2-n1^2)./(n1^2+n2^2-2*n1*n2*(tanh(a1).*tanh(a2)sech(a1).*sech(a2).*cos(w))); q=Q.*(n1*sech(n1*(t+qo)).*exp(i*n1^2*x/2)+n2*sech(n2*(tqo)).*exp(i*n2^2*x/2)); b=abs(q).^2; figure(1) waterfall(t,x,b);colormap(gray); grid off xlabel('thoi gian'); ylabel('khoang cach'); zlabel('cuong do'); Chương trình mơ tả ảnh hưởng độ lệch pha clc;close all; to=1.5; teta=0; teta1=pi; teta2=teta1-teta; t=linspace(-10,10,100); x=linspace(0,30,30); [t,x]=meshgrid(t,x); n1=(1+2*to*cos(teta)/sinh(2*to)+cos(teta/2)*sech(to)); n2=(1+2*to*cos(teta)/sinh(2*to)-cos(teta/2)*sech(to)); e1=2*sin(teta)*(1-to*coth(2*to))/sinh(2*to)+sin(teta/2)/sinh(to)*(12*to/sinh(2*to)); e2=2*sin(teta)*(1-to*coth(2*to))/sinh(2*to)-sin(teta/2)/sinh(to)*(12*to/sinh(2*to)); n=n1+n2; deln=n2-n1 80 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dele=e2-e1 a1=n1*(t+x.*e1); a2=n2*(t+x.*e2); r2=cos(teta1)+i*sin(teta1)*tanh(a1); r1=cos(teta2)+i*sin(teta2)*tanh(a2); phi1=(n1.^2-e1.^2).*x/2-t*e1+teta2; phi2=(n2.^2-e2^2).*x/2-t*e2+teta1; w=phi2-phi1+teta; Q=(n.^2+dele.^2).*sqrt(n.^2+dele.^2-4*n1.*n2)./(n1^2+n2^2+dele.^22*n1*n2*(tanh(a1).*tanh(a2)-sech(a1).*sech(a2).*cos(w))); q=Q.*(r1.*n1.*sech(a1).*exp(i*phi1)+r2.*n2.*sech(a2).*exp(i.*phi2)); b=abs(q).^2; waterfall(t,x,b);colormap(gray); grid off xlabel('thoi gian'); ylabel('khoang cach'); zlabel('cuong do'); Chương trình mơ tả ảnh hưởng biên độ clc;close all to=2.7; A=1.175; n1=(A+1)/2+2*to*sqrt(A)/sinh(2*to*sqrt(A))+(sqrt(A)-1)*sech(to*A)+(A1)/2+sech(A*to); n2=(A+1)/2+2*to*sqrt(A)/sinh(2*to*sqrt(A))+(sqrt(A)-1)*sech(to*A)-(A1)/2+sech(A*to); t=linspace(-10,10,100); x=linspace(0,30,40); [t,x]=meshgrid(t,x); t01=to-(1-2*sech(A*to)/A).*((1+A)/(2*A)).*log((1+A)/(A-1)) a1=n1*(t+t01);a2=n2*(t-t01); w=x.*(n2^2-n1^2)/2; Q=(n2^2-n1^2)./(n1^2+n2^2-2*n1*n2*(tanh(a1).*tanh(a2)sech(a1).*sech(a2).*cos(w))); q=Q.*(n1*sech(n1*(t+t01)).*exp(i*n1^2*x/2)+n2*sech(n2*(tt01)).*exp(i*n2^2*x/2)); b=abs(q).^2; figure(1) waterfall(t,x,b);colormap(gray); grid off xlabel('thoi gian'); ylabel('khoang cach'); zlabel('cuong do'); 81 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương trình mơ tả dạng xung super gauss có chirp phi tuyến truyền sợi quang clc;clear all;close all; T=linspace(-100,100,1000); T0=10;c=50;m=3; b=0; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','Linewidth',1.5);hold on; b=0.25; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'c','Linewidth',1.5);hold on; b=0.5; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'r','Linewidth',1.5);hold on; b=0.75; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'g','Linewidth',1.5);hold on; b=1; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','Linewidth',1.5);hold on; b=1.25; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'c','Linewidth',1.5);hold on; b=1.5; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'r','Linewidth',1.5);hold on; b=1.75; 82 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'g','Linewidth',1.5);hold on; b=2; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','Linewidth',1.5);hold on; b=2.25; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'c','Linewidth',1.5);hold on; b=2.5; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'r','Linewidth',1.5);hold on; b=2.75; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'g','Linewidth',1.5);hold on; b=3; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp((-(1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','Linewidth',1.5);hold on; xlabel('z/LD');ylabel('t(fs)');zlabel('(U(z,T))^2');axis([0 -100 100 1]); [x,y,z]=ginput(1);text(x,y,z,'c=50,m=3'); title('xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang'); 83 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... có chirp, thực tế người ta phát triển hệ thống thông tin Soliton hệ thống thơng tin tán sắc Tuy nhiên trình truyền Soliton gần ảnh hưởng đến luận văn em nghiên cứu ảnh hưởng chirp tần số lên hệ. .. sát ảnh hưởng tán sắc, hiệu ứng phi tuyến đặc biệt ảnh hưởng chirp tần số xung quan Vì luận văn tơi tập trung nghiên cứu ? ?Ảnh hưởng chirp tần số hệ thống thơng tin soliton? ?? Trên sở luận văn chia... HỌC TỰ NHIÊN ……………………………… Tạ Quang Hậu ẢNH HƢỞNG CỦA CHIRP TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SOLITON Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60 44 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS