Ổn định truyền tải soliton trong hệ phương trình schrodinger phi tuyến bằng mô hình lai ghép với nhiễu raman và các nhiễu phi tuyến khác

Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ỔN ĐỊNH TRUYỀN TẢI SOLITON TRONG HỆ PHƯƠNG TRÌNH SCHRưDINGER PHI TUYẾN BẰNG MƠ HÌNH LAI GHÉP VỚI NHIỄU RAMAN VÀ CÁC NHIỄU PHI TUYẾN KHÁC Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Khoa Khoa Học Cơ Bản Chủ trì nhiệm vụ: Huỳnh Thanh Tồn Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ỔN ĐỊNH TRUYỀN TẢI SOLITON TRONG HỆ PHƯƠNG TRÌNH SCHRưDINGER PHI TUYẾN BẰNG MƠ HÌNH LAI GHÉP VỚI NHIỄU RAMAN VÀ CÁC NHIỄU PHI TUYẾN KHÁC (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày ) Cơ quan chủ quản (ký tên đóng dấu) Chủ trì nhiệm vụ (ký tên) Huỳnh Thanh Tồn Cơ quan chủ trì nhiệm vụ (ký tên đóng dấu) Tn thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh sách hình vẽ Tóm tắt Phần mở đầu Chương Mơ hình NLS v mụ hỡnh LotkaVolterra 1.1 Mụ hỡnh Schrăodinger phi tuyến 1.2 Mơ hình Lotka–Volterra Chương Phân tích tính ổn định cho mơ hình Lotka–Volterra 11 2.1 Phân tích trình ổn định truyền tải 11 2.1.1 Phân tích tính ổn định cho mơ hình với L1 (|ψj |2 ) 11 2.1.2 Phân tích tính ổn định cho mơ hình với L2 (|ψj |2 ) 13 2.2 Phân tích q trình truyền tải tắt kênh dẫn sóng 13 Chương Kết mô số 16 3.1 Mô số truyền tải ổn định soliton 16 3.2 Mô số truyền tải tắt kênh dẫn sóng 17 3.3 Mô số truyền tải bật kênh dẫn sóng 21 3.4 Mô số cho mô hình lai ghép tắt/bật kênh dẫn sóng nhiều lần 21 Kết luận 26 Tài liệu tham khảo 27 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Danh mục cỏc ch vit tt NLS: Schrăodinger phi tuyn GL: Ginzburg-Landau ODEs: Hệ phương trình vi phân thường Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Danh sách hình vẽ 3.1 Sự phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj trình truyền tải ổn định với mơ hình NLS (1.1) cho N = Hình (b) phần phóng lớn hình (a) khoảng cách truyền tải ngắn Các hình trịn đỏ, hình vng xanh cây, tam giác thuận xanh dương tam giác ngược tím thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) tương ứng, thu từ mơ số với phương trình (1.1) Các đường cong liền nét nâu, đứt nét xám, đứt nét đen có chấm, đường nét chấm cam thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) thu từ tính tốn lý thuyết với phương trình (1.5) 18 3.2 Hình dạng sóng khoảng cách truyền tải z = zr trước có kênh sóng bị biến dạng z = zf sau có kênh sóng bị biến dạng cho N = với tham số sử dụng hình 3.1 Hình (a) thể |ψj (t, z)| z = zr hình (b)|ψj (t, z)| z = zf với j = 1, 2, 3, Các đường cong liền nét đỏ, đứt nét xanh có chấm, nét chéo xanh dương, đường đứt nét tím thể |ψj (t, z)|, j = 1, 2, 3, 4, thu từ mơ số với phương trình (1.1) Các khoảng cách truyền tải z = zr = 5300 (a), z = zf = 5350 (b) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn 19 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh 3.3 Sự phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj trình truyền tải với mơ hình A1-A2 cho N = Các hình trịn đỏ, hình vng xanh cây, tam giác thuận xanh dương, tam giác ngược tím thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) tương ứng, thu từ mô số với phương trình (1.1) Các đường cong liền nét nâu, đứt nét xám, đứt nét đen có chấm, đường nét chấm cam thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) thu từ tính tốn lý thuyết với phương trình (1.5) 22 3.4 Sự phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj q trình truyền tải với mơ hình (A2-B-A1) cho N = Các hình trịn đỏ, hình vng xanh cây, tam giác thuận xanh dương, tam giác ngược tím thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) tương ứng, thu từ mô số với phương trình (1.1) Các đường cong liền nét nâu, đứt nét xám, đứt nét đen có chấm, đường nét chấm cam thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) thu từ tính tốn lý thuyết với phương trình (1.5) 23 3.5 (a) Sự phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj trình truyền tải với mơ hình A1-(A2-B-A1)-, -(A2-B-A1) lặp lại vịng cho N = Các hình trịn đỏ, hình vng xanh cây, tam giác thuận xanh dương, tam giác ngược tím thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) tương ứng, thu từ mô số với phương trình (1.1) Các đường cong liền nét nâu, đứt nét xám, đứt nét đen có chấm, đường nét chấm cam thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) thu từ tính tốn lý thuyết với phương trình (1.5) (b) Hình dạng sóng khoảng cách truyền tải z = zf = 5000 Các đường cong liền nét đỏ, đứt nét xanh có chấm, nét chéo xanh dương, đường đứt nét tím thể |ψj (t, z)|, j = 1, 2, 3, 4, thu từ mô số với phương trình (1.1) 25 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Tóm tắt Chúng tơi nghiên cứu tốn truyền ti soliton c mụ t bi h phng trỡnh Schrăodinger phi tuyến có nhiễu Chúng tơi đề xuất mơ hình lai ghép nhằm truyền tải nhiều chuỗi soliton ổn định biờn n khong cỏch xa gm: mụ hỡnh Schrăodinger phi tuyến có nhiễu Raman thành phần Ginzburg-Landau mụ hỡnh Schrăodinger phi tuyn cú nhiu Raman v nhiu suy hao bậc ba Đề tài tiến hành mơ hình hóa động lực biên độ soliton tính hệ số bồi thường lượng máy khuếch đại lượng tác hại nhiễu phi tuyến Các tính tốn lý thuyết kiểm chứng mơ giải số phương trình đạo hàm riêng tương ứng phương pháp tách bước Fourier dựa ngơn ngữ lập trình C++ Matlab Từ khóa: Soliton, Schrăodinger phi tuyn, Ginzburg-Landau, Raman, nhiu suy hao, li nhiu Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phần mở đầu Năm 1973, phịng thí nghiệm Bell, Hasegawa Tappert mô tả truyền tải soliton si quang bng phng trỡnh Schrăodinger phi tuyn Trong phng trỡnh Schrăodinger phi tuyn, soliton cú th truyn tải đến khoảng cách xa mà khơng thay đổi hình dạng lượng [1, 2, 3, 4, 5] Nhờ vào tính chất này, soliton ứng dụng cơng nghệ truyền tin tạo nên phát triển mạnh mẽ công nghệ truyền tin sợi quang ba thập kỷ gần [1, 4] Trong kỹ thuật thông tin quang, tốc độ truyền tin thông qua ống dẫn sóng miền băng thơng rộng tăng lên đáng kể nhờ phương pháp ghép kênh theo bước sóng (wavelength-division-multiplexed (WDM) method) [1, 4] Phương pháp cho phép truyền nhiều chuỗi pulse ống dẫn sóng Ứng dụng WDM hay truyền tải đa kênh dùng đường truyền cáp quang [4], truyền liệu vi xử lý máy tính thơng qua ống dẫn sóng silicon [6], cơng nghệ laser đa bước sóng [7] Trong hệ quang dẫn đa kênh, tùy vào vật liệu ống dẫn sóng, q trình nhiễu phi tuyến xuất làm thay đổi biên độ tần số soliton, dẫn đến sai số truyền dẫn [1, 2] Do toán nghiên cứu tác động nhiễu phi tuyến lên truyền sóng đóng vai trị quan trọng cơng nghệ truyền tin Vì vậy, vấn đề thu hút ý nhiều nhà khoa học thời gian gần Bài tốn mơ hình hóa động lực biên độ soliton nhiều tác giả nghiên cứu thời gian gần Cụ thể, nghiên cứu truyền tải soliton tác động nhiễu suy hao bậc ba (cubic loss)[8], nhiễu raman [9], dạng Ginzburg-Landau [10, 11] Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Trong đề tài này, chúng tơi nghiên cứu mơ hình lai ghép nhằm truyền tải nhiều chuỗi soliton ổn định đến khoảng cách xa gồm mơ hình phng trỡnh Schrăodinger phi tuyn cú nhiu Raman v thnh phn Ginzburg-Landau (GL) v mụ hỡnh Schrăodinger phi tuyn cú nhiễu Raman nhiễu suy hao bậc ba Đề tài tiến hành mơ hình hóa động lực biên độ soliton tính hệ số bồi thường lượng máy khuếch đại lượng tác hại nhiễu phi tuyến Các tính tốn lý thuyết kiểm chứng mơ giải số phương trình đạo hàm riêng tương ứng phương pháp tách bước Fourier dựa ngơn ngữ lập trình C++ Matlab Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Chương Mơ hình NLS mơ hình Lotka–Volterra 1.1 Mụ hỡnh Schră odinger phi tuyn Chỳng tụi nghiờn cứu tác động nhiễu Raman nhiễu suy hao/lợi nhiễu lên truyền tải soliton sợi quang mơ tả hệ phương trình NLS ghép (the system of coupled-NLS equations) [12] sau: i∂z ψj + ∂t2 ψj 2 + 2|ψj | ψj + −εR ψj ∂t |ψj | − εR N X N X i (1 − δjk )|ψk |2 ψj = gj ψj + iL(|ψj |2 )ψj k=1 h (1 − δjk ) ψj ∂t |ψk | + i ψk ∂t (ψj ψk∗ ) , (1.1) k=1 ψj hàm sóng j với ≤ j ≤ N , ψj∗ liên hợp ψj , z khoảng cách truyền dẫn sóng, t thời gian, gj hệ số gain/loss tuyến tính kênh thứ j , εR hệ số nhiễu Raman, L(|ψj |2 ) đa thức theo |ψj |2 Đa thức L(|ψj |2 ) nghiên cứu dạng tổng quát Trong đề tài này, nghiên cứu L(|ψj |2 ) dạng sau: (1) L1 (|ψj |2 ) = ε3 |ψj |2 ψj − ε5 |ψj |4 ψj , (1.2) (2) L2 (|ψj |2 ) = −ε3 |ψj |2 ψj (1.3) Trong phương trình (1.2) (1.3), 3 hệ số nhiễu bậc ba 5 hệ số nhiễu bậc năm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh tham số vật lý, soliton truyền tải theo mơ hình A2 [zs , zf = 500] Với mơ hình A2, M chuỗi soliton tần số thấp có biên độ hội tụ N − M chuỗi soliton tần số cao có biên độ hội tụ ηsj , M + ≤ j ≤ N , tùy vào tham số vật lý Chúng sử dụng giá trị hệ số nhiễu Raman R = 0.0006 mơ hình A1-A2 Trong mơ hình A1, tham số vật lý chọn với 5 = 0.1, κ = 1.2, η = Trong mơ hình A2, tham số vật lý 5 , κ, η chọn tùy vào số lượng kênh dẫn sóng hệ quang dẫn số lượng kênh dẫn sóng cần tắt z = zs Cụ thể với hệ N = kênh, sử dụng 5 = 0.08, κ = η = 1.24 để tắt M = kênh, 5 = 0.04, κ = 1.8 η = 1.05 để tắt M = kênh, 5 = 0.04, κ = η = 1.1 để tắt M = kênh Kết mô số thể hình 3.3 cho N = Chúng nhấn mạnh rằng, kết dự đốn lý thuyết biên độ soliton theo mơ hình Lotka–Volterra hồn tồn xác với kết mô số hệ NLS Đặc biệt hơn, giá trị ηsj đo hệ NLS hoàn tồn tương tự với giá trị tính tốn hệ Lotka–Volterra Hình 3.3 mơ tả phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj theo mơ hình A1-A2 cho hệ N = kênh Kết mô số cho thấy, biên độ chuỗi soliton hội tụ η = truyền tải ổn định đến z = zs Trên [zs , zf ], biên độ chuỗi soliton có tần số thấp dần hội tụ biên độ chuỗi soliton có tần số cao hội tụ ηsj Cụ thể sau Hình 3.3(a) cho trường hợp tắt M = kênh, biên độ chuỗi soliton kênh thứ j = có tần số thấp dần hội tụ biên độ chuỗi soliton kênh thứ j = 2, j = 3, j = có tần số cao hội tụ ηs2 = 1.0027, ηs3 = 1.0020, ηs4 = 1.0019 Hình 3.3(b) cho trường hợp tắt M = kênh, biên độ chuỗi soliton kênh thứ j = j = có tần số thấp dần hội tụ biên độ chuỗi soliton kênh thứ j = j = có tần số cao hội tụ ηs3 = 1.2499 ηs4 = 1.2878 Hình 3.3(c) cho trường hợp tắt M = kênh, biên độ chuỗi soliton kênh thứ j = 1, j = 2, j = có tần số thấp dần hội tụ biên độ chuỗi soliton 20 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh kênh thứ j = có tần số cao hội tụ ηs4 = 1.3640 3.3 Mô số truyền tải bật kênh dẫn sóng Trong phần này, chúng tơi ký hiệu mơ hình NLS với L2 (|ψj |2 ) mơ hình B Trong truyền tải tắt/mở kênh dẫn sóng, chúng tơi thực mơ số với mơ hình A2-B-A1 Khi đó, chúng tơi thực tắt M kênh dẫn sóng đoạn [0, zs1 ), sau bật lại M kênh dẫn sóng đoạn [zs1 ), cuối thực truyền tải ổn định đoạn [zs2 , zf ] Tham số R = 0.0006 cho mơ hình giá trị tham số chọn sau: (1) 5 = 0.1, κ = 1.2, η = cho mơ hình A1; (2) 5 = 0.032, κ = 2.2, η = 1.1 cho M = 5 = 0.02, κ = 2.8, η = 1.3 cho M = mơ hình A2; (3) 3 = 0.02, η = 1, W = 10, gL = −0.5 mơ hình B Các khoảng cách truyền tải thực với zs1 = 30 zs2 = 80 cho M = zs1 = 30 zs2 = 90 cho M = Giá trị zf chọn zf = 1000 Các kết giải số thể hình 3.4 Hình 3.4 minh họa cho mơ tắt/mở M kênh dẫn sóng Trong tắt M kênh dẫn sóng với mơ hình A2, quan sát thấy biên độ soliton M kênh có tần số thấp hội tụ biên độ N − M kênh có tần số cao tăng lên z < zs1 Khi bật M kênh dẫn sóng với mơ hình B, thấy biên độ kênh dẫn sóng dần hội tụ giá trị η zs1 ≤ z < z2 Khi truyền tải ổn định với mơ hình A1, thấy biên độ kênh dẫn sóng ổn định với giá trị η = tới zf = 1000 Kết hình 3.4 cho thấy giá trị biên độ tính từ giải số giá trị biên độ tính từ mơ hình ODEs trùng khớp 3.4 Mơ số cho mơ hình lai ghép tắt/bật kênh dẫn sóng nhiều lần Một ứng dụng quan trọng khác thiết lập chuyển kênh động (switching setups) đề tài khả thực việc xử lý tín hiệu truyền tải đa kênh Trong ứng dụng này, biên độ ηj 21 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Hình 3.3: Sự phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj trình truyền tải với mơ hình A1-A2 cho N = Các hình trịn đỏ, hình vng xanh cây, tam giác thuận xanh dương, tam giác ngược tím thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) tương ứng, thu từ mơ số với phương trình (1.1) Các đường cong liền nét nâu, đứt nét xám, đứt nét đen có chấm, đường nét chấm cam thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) thu từ tính tốn lý thuyết với phương trình (1.5) 22 Tn thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Hình 3.4: Sự phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj q trình truyền tải với mơ hình (A2-B-A1) cho N = Các hình trịn đỏ, hình vng xanh cây, tam giác thuận xanh dương, tam giác ngược tím thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) tương ứng, thu từ mô số với phương trình (1.1) Các đường cong liền nét nâu, đứt nét xám, đứt nét đen có chấm, đường nét chấm cam thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) thu từ tính tốn lý thuyết với phương trình (1.5) 23 Tn thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh sử dụng để mã hóa thơng tin loại liệu dùng trạm Do đó, chuỗi sóng trải qua nhiều lần chuyển kênh ổn định q trình chuyển kênh tốn quan trọng Trong đề tài này, thực mơ tốn chuyển kênh động cho hệ N = kênh với mơ hình lai ghép sau: A1-(A2-B-A1)- -(A2-B-A1) lặp lại vịng Trong q trình này, trước tiên chuỗi soliton truyền tải ổn định với mơ hình A1, sau chuỗi soliton trải qua q trình chuyển kênh tắt/mở vịng với mơ hình (A2-B-A1) Các tham số chọn để tiến hành mô sau: (1) R = 0.0006, 5 = 0.15, κ = 1.2, η = mơ hình A1; (2) R = 0.0024, 5 = 0.024, κ = 2.2, η = 1.15 mô hình A2; (3) R = 0.0006, 3 = 0.02, η = 1, W = 10, gL = −0.5 mơ hình B Các kết mơ số thể hình 3.5 Kết mơ số cho thấy: kênh thứ j = tắt z3m+1 = 700(m + 1) với ≤ m ≤ mơ hình A2; kênh thứ j = bật trở lại z3m+2 = 50 + 700(m + 1) với ≤ m ≤ mô hình B; kênh thứ j = truyền tải ổn định z0 = z3m = 100 + 700m với ≤ m ≤ mơ hình A1 Khoảng cách truyền tải kết thúc zf = 5000 Như vậy, độ dài ống dẫn sóng [0, 700), [7000, 750), [750, 800), [800, 1400), , [4200, 4500), [4250, 4300), [4300, 5000) Kết từ hình 3.5(a) cho thấy giá trị biên độ tính từ mơ hình ODEs giá trị biên độ tính từ giải số trùng khớp Hình 3.5(b) mơ tả hình dạng sóng khoảng cách kết thúc trình truyền tải zf = 5000 Kết hình 3.5(b) cho thấy hình dạng sóng bảo tồn q trình truyền tải 24 Tn thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Hình 3.5: (a) Sự phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải z biên độ soliton ηj trình truyền tải với mơ hình A1-(A2-B-A1)-, -(A2-B-A1) lặp lại vịng cho N = Các hình trịn đỏ, hình vng xanh cây, tam giác thuận xanh dương, tam giác ngược tím thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) tương ứng, thu từ mô số với phương trình (1.1) Các đường cong liền nét nâu, đứt nét xám, đứt nét đen có chấm, đường nét chấm cam thể η1 (z), η2 (z), η3 (z), η4 (z) thu từ tính tốn lý thuyết với phương trình (1.5) (b) Hình dạng sóng khoảng cách truyền tải z = zf = 5000 Các đường cong liền nét đỏ, đứt nét xanh có chấm, nét chéo xanh dương, đường đứt nét tím thể |ψj (t, z)|, j = 1, 2, 3, 4, thu từ mơ số với phương trình (1.1) 25 Tn thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Kết luận Chúng tơi nghiên cứu mơ hình lai ghép nhằm truyền tải nhiều chuỗi soliton ổn định đến khoảng cách xa gm mụ hỡnh Schrăodinger phi tuyn cú nhiu Raman v thnh phn Ginzburg-Landau v mụ hỡnh Schrăodinger phi tuyn có nhiễu Raman nhiễu suy hao bậc ba Đề tài tiến hành mơ hình hóa động lực biên độ soliton tính hệ số bồi thường lượng máy khuếch đại lượng tác hại nhiễu phi tuyến Các tính tốn lý thuyết kiểm chứng mô giải số phương trình đạo hàm riêng tương ứng Cụ thể, đề tài tiến hành kiểm chứng tính tốn lý thuyết mô số sau: (1) mô truyền tải ổn định nhiều chuỗi soliton; (2) mơ q trình mở/tắt kênh dẫn sóng với hệ N = kênh; (3) mơ q trình tắt/mở kênh dẫn sóng với hệ N = kênh; (4)mơ q trình tắt/mở kênh dẫn sóng lặp lại vòng với hệ N = kênh Các kết thu từ giải số dự đoán lý thuyết trùng khớp Kết cơng bố tạp chí European Physical Journal D thuộc danh mục SCI 26 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Tài liệu tham khảo [1] G.P Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic, San Diego, CA, 2001) [2] A.C Newell, Solitons in Mathematics and Physics, SIAM, Philadelphia, 1985 [3] J Yang, Nonlinear Waves in Integrable and Nonintegrable Systems, SIAM, Philadelphia, 2010 [4] L.F Mollenauer and J.P Gordon, Solitons in Optical Fibers: Fundamentals and Applications, Academic, San Diego, CA, 2006 [5] Terance Tao, Why are solitons stable?, Bull Amer Math Soc 46, 1-33 (2009) [6] Q Lin, O.J Painter, G.P Agrawal, Opt Express 15, 16604(2007) [7] H Zhang, D.Y Tang, X Wu, L.M Zhao, Opt Express 17, 12692 (2009) [8] A Peleg, Q.M Nguyen, and Y Chung, Crosstalk dynamics of optical solitons in a broadband Kerr nonlinear system with weak cubic loss, Phys Rev A 82, 053830 (2010) [9] A Peleg, Q.M Nguyen, and T.P Tran, Transmission stabilization and destabilization involving Kerr and Raman effects in broadband solitonbased fiber optics systems, Opt Comm 380, 41 (2016) [10] D Chakraborty, A Peleg, and J.H Jung, Cross-talk dynamics of optical solitons in multichannel waveguide systems with a Ginzburg-Landau gain-loss profile, Phys Rev A 88, 023845 (2013) 27 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh [11] Q.M Nguyen, A Peleg, and T.P Tran, Robust transmission stabilization and dynamic switching in broadband hybrid waveguide systems with nonlinear gain and loss, Phys Rev A 91, 013839 (2015) [12] A Peleg, Q.M Nguyen, and T.T Huynh, Stable scalable control of soliton propagation in broadband nonlinear optical waveguides, Eur Phys J D, 71:30 (2017) [13] V Volterra, Variations and fluctuations of the number of individuals in animal species living together (McGraw-Hill, New York, 1931) [14] J Yang, Nonlinear Waves in Integrable and Nonintegrable Systems, SIAM, Philadelphia, 2010 [15] T.I Lakoba, Instability analysis of the split-step Fourier method on the background of a soliton of the nonlinear Schrăodinger equation, Numer Methods Partial Differ Equ 28 641–669 (2012) 28 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TPHCM, ngày 25 tháng 04 năm 20019 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG Tên đề tài: Ổn định truyền tải soliton hệ phương trình Schrưdinger phi tuyến mơ hình lai ghép với nhiễu Raman nhiễu phi tuyến khác Thuộc lĩnh vực (tên lĩnh vực): Nghiên cứu Chủ nhiệm nhiệm vụ: Họ tên: .Huỳnh Thanh Toàn Ngày, tháng, năm sinh: 12-12-1984 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Thạc sĩ Chức danh khoa học: Chức vụ Giảng viên Điện thoại: Tổ chức: Nhà riêng: Mobile: 0987978702 Fax: E-mail: huynhthanhtoan@ump.edu.vn Tên tổ chức công tác:.Khoa Khoa Học Cơ Bản, Đại học Y Dược TP HCM Địa tổ chức:217 Hồng Bàng, Quận 5, TPHCM Địa nhà riêng: D53E, Kp Bình Đức 1, P Lái Thiêu, TX Thuận An, Tỉnh Bình Dương Tổ chức chủ trì nhiệm vụ(1): Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Khoa Khoa Học Cơ Bản, Đại học Y Dược TP HCM Điện thoại: Fax: E-mail: Website: Địa chỉ: 217 Hồng Bàng, Quận 5, TPHCM Tên quan chủ quản đề tài: Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: từ tháng 06 năm 2018 đến tháng 06 năm2019 - Thực tế thực hiện: từ tháng 06 năm 2018 đến tháng 05 năm2019 - Được gia hạn (nếu có): Tên Khoa Trung tâm, đơn vị - nơi quản lý trực tiếp cá nhân làm chủ nhiệm đề tài Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Từ tháng… năm… đến tháng… năm… Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: ………5………tr.đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học nhà trường: ………10………….tr.đ + Kinh phí từ nguồn khác: ………0……….tr.đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Số TT Theo kế hoạch Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 06/20172.850 12/2017 06/20182.150 05/2019 Thực tế đạt Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 06/20172.850 12/2018 12/20182.150 05/2019 Ghi (Số đề nghị toán) … c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Theo kế hoạch Nội dung khoản chi Tổng Trả công lao động 4.725 (khoa học, phổ thơng) Ngun, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa 0.125 nhỏ Chi khác 0.150 Tổng cộng Thực tế đạt Tổng NSKH 4.725 Nguồn khác 4.725 4.725 Nguồn khác 0.125 0.125 0.125 0.150 0.150 0.150 NSKH - Lý thay đổi (nếu có): Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức tham gia thực Nội dung tham gia chủ yếu - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ: Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Số TT Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Huỳnh Thanh Toàn Tên cá nhân tham gia thực Huỳnh Thanh Tồn Nội dung tham gia Huỳnh Thanh Toàn Sản phẩm chủ yếu đạt Bài báo ISI (SCI) Ghi chú* - Lý thay đổi ( có): Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Theo kế hoạch Số (Nội dung, thời gian, kinh phí, TT địa điểm ) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tóm tắt nội dung, cơng việc chủ yếu: (Nêu mục .của đề cương, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngoài) Số TT Thời gian (Bắt đầu, kết thúc - tháng … năm) Theo kế Thực tế đạt hoạch Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Nghiên cứu sách chuyên khảo báo khoa học Mơ hình hóa động lực biên độ soliton Nghiên cứu điểm cân hệ ODE Mô hệ NLS cho mô 01/06/201801/10/2018 01/12/2018 01/06/201801/10/2018 01/12/2018 01/02/2019 01/02/2019 01/04/2019 01/04/2019 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Người, quan thực Huỳnh Thanh Toàn Huỳnh Thanh Toàn Huỳnh Thanh Toàn Huỳnh Thanh Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh hình lai ghép Tổng hợp viết kết 01/06/2019 25/05/2019 Toàn Huỳnh Thanh Tồn - Lý thay đổi (nếu có): III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI Sản phẩm KH&CN tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT Tên sản phẩm tiêu chất lượng chủ yếu Avner Peleg, Quan M Nguyen, Toan T Huynh, Stable scalable control of soliton propagation in broadband nonlinear optical waveguides, European Physical Journal D, 71, 30 (2017) Đơn vị đo Số lượng Bài 01 báo ISI (SCI) Theo kế hoạch Thực tế đạt 01 báo ISI 01 báo ISI - Lý thay đổi (nếu có): b) Sản phẩm Dạng II: Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi - Lý thay đổi (nếu có): c) Sản phẩm Dạng III: Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo Thực tế kế hoạch đạt - Lý thay đổi (nếu có): Tn thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Số lượng, nơi cơng bố (Tạp chí, nhà xuất bản) Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh d) Kết đào tạo: Số TT Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo Thạc sỹ Tiến sỹ Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp: Số TT Tên sản phẩm đăng ký Kết Thực tế đạt Theo kế hoạch Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN ứng dụng vào thực tế Số TT Tên kết ứng dụng Thời gian Địa điểm (Ghi rõ tên, địa nơi ứng dụng) Kết sơ 2 Đánh giá hiệu đề tài mang lại: a) Hiệu khoa học công nghệ: Đề tài góp phần giải phần tốn lý thuyết quan trọng xuất phát từ nhu cầu kỹ thuật: tính tốn xấp xỉ suy hao lượng biên độ sóng va chạm nhanh mơ tả hệ phương trình đạo hàm riêng tuyến tính có nhiễu Đây vấn đề thu hút quan tâm nghiên cứu chuyên gia ngành tính ứng dụng cao kỹ thuật, công nghệ, đặc biệt công nghệ Laser b) Hiệu kinh tế xã hội: (Nêu rõ hiệu làm lợi tính tiền dự kiến nhiệm vụ tạo so với sản phẩm loại thị trường…) Tình hình thực chế độ báo cáo, kiểm tra đề tài: Số TT I Thời gian thực Nội dung Báo cáo tiến độ Lần 12/2018 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Ghi (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) Mơ hình hóa động lực biên độ soliton (Huỳnh Thanh Toàn) Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh II … Báo cáo giám định kỳ Lần … Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) Thủ trưởng tổ chức chủ trì (Họ tên, chữ ký đóng dấu) Huỳnh Thanh Tồn Tn thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn