Luận văn tối ưu hóa khuếch đại quang sợi pha tạp er edfa cho băng tần c bằng phương pháp mô hình hóa và so sánh thực nghiệm

Đại ọ quố ia ội đại ọ ô ệ uễ u a Tối u óa kuế đại qua sợi a E z oc (EDFA) ă ầ ằ mô n d 23 n u v l c ì 0á s0 sá пǥҺiÖm họ o ận Lu ăn v ạc th sĩ n n v ca lu Luậ ă sĩ ội 2005 Đại ọ quố ia ội đại ọ ô ệ uễ u a Tối u óa kuế đại qua sợi a E z oc (EDFA) ă ầ ằ mô n d 23 n u v l c ì 0á s0 s¸пҺ ƚҺὺເ пǥҺiƯm họ o ận Lu ăn v ạc th sĩ ận n vă ca lu ПǥµпҺ : Điệ Tử iễ Tô uê : Kỹ uậ ô uế điệ ô i liê lạ Mà số: 2.07.00 Luậ ă sĩ ời dẫ k0a ọ: ội, 2005 S TS ạm ă ội Mụ lụ Lời ảm Mụ lụ Lời ảm ເҺ−¬пǥ 1: TÝпҺ ເҺÊƚ quaпǥ ເđa ƚҺủ ƚiпҺ ρҺa đấ iếm .10 1.1 ấu ì uê i0 đấ iếm 10 1.2 í ấ ả ເña i0п Eг3+ 11 1.2.1 ấu ì uê uê ố Eium 11 1.2.2 TiÕƚ diÖп ҺiÖu dôпǥ 12 1.2.3 TҺêi ǥiaп sèпǥ .14 Độ ộ sὺ më гéпǥ ѵ¹ເҺ 16 1.2.5 ổ ấ ụ ứ E3+ 18 z oc 1.3 iệu ứ E3+- E3+ 19 3d 1.2.4 1.4 12 n v Kả0 sá dải ơm 22 n 1.4.1 c h lu Kả0 sá u 22 ao n v c 1.4.2 Dải ơm 800m: 23 n 1.4.3 c Dải ơm 980m t 24 hạ 1.4.4 s lu n v n Dải ơm 1480m 24 uậ L 2.1 sở kuế đại qua sợi a Eг 26 2.1.1 ҺÖ ì ố độ 26 2.1.2 S kuế đại ứ ρҺ¸ƚ .29 2.1.3 ệ ì u dẫ kuế đại 31 2.2 đặ kuế đại qua sợi a E 33 2.2.1 ΡҺæ ASE 33 2.2.2 Tă í .34 2.2.3 Tô số âm (0ise Fiue) 37 2.3 øпǥ dơпǥ ເđa ьé kuế đại EDFA mạ u dẫ qua 38 2.3.1 ộ kuế đại ô suấ 39 2.3.2 Kuế đại ê uế 39 2.3.3 ộ i kuế đại .40 3.1 Ǥiίi ƚҺiƯu ѵὸ m« ρҺáпǥ ầ mm mô ỏ 41 3.2 Mô ỏ ộ kuế đại qua EDFA 43 3.1.1 â d ệ ƚг×пҺ гόƚ ǥäп 44 3.1.2 ô số đầu à0 ộ kuế đại EDFA 45 3.3 Kế mô ρҺáпǥ 46 3.2.1 S ụ uộ à0 ô suấ ь¬m 48 3.2.2 S ụ uộ iu dài sợi qua 50 3.2.3 Sὺ ρҺơ ƚҺເ ѵµ0 ເ«пǥ sƚ ƚÝп ҺiƯu 52 3.2.4 Tô số âm 53 3.2.5 Sὺ ρҺô uộ à0 độ 55 4.1 ấu ì ộ kuế đại qua EDFA 57 4.1.1 ເÊu ì ơm mộ iu (đơ ô) .57 4.1.2 oc ấu ì ơm s0 ô 58 3d 4.1.3 vă 58 S0 sá iữa ấu ì ơm n 4.2 z n c 12 lu h kế пǥҺiÖm 59 ao n v c 4.2.1 Sơ đồ í пǥҺiÖm 59 ận sĩ lu ạc 61 4.2.2 K̟Õƚ qu¶ ƚҺÝ пǥҺiƯm th 4.3 n vă 4.2.2.1 K̟Õƚ qu¶ k̟Һ¶0 sá i EDFA ó độ ấ .61 4.2.2.2 Kế kả0 sá i EDFA ó độ a0 62 4.2.2.3 Kả0 sá âm ệ số ă í 64 4.2.2.4 Kả0 sá ổ ASE ă ầ ă í EDFA 67 n Lu S0 sá kế iệm i mô ỏ 69 K̟Õƚ luËп 71 Tài liệu am kả0 73 ΡҺô lôເ 75 Mở đầu Tô i qua sợi đà ó ữ i ả ọ ài ậ kỉ ầ đâ ó ữ độ mạ mẽ iu mặ kỹ uậ iễ ô Đặ iệ u dẫ, ô i sợi qua mộ ò ủ đạ0 đá ứ đợ u ầu ă ô, đảm ả0 đợ ữ ầu ấ lợ u dẫ ệ ố ô i qua ó u đim ổi ậ s0 i ô i kim l0ại su a0 u dẫ ấ, du lợ u a0, í ị ả iễu ê 0ài ó độ i ậ kả ă ả0 mậ ô i a0 s ấ dẫ mạ kai iễ ô, k0a ọ Tu iê ữ ăm ầ đâ, s i mạ mẽ dị ụ 0ại, i 0ại mà đặ iệ Iee dị ụ ă ô ộ ká au, u ầu ă ô đối i uê a0 ă lê, ạ0 гa méƚ sὺ ьïпǥ пỉ z oc 3dເuпǥ ເÊρ dÞເҺ ụ đờ ụ ữ du lợ Điu đặ lê ữ 12 n v ứ mi iệ sử dụ kĩ uậ TDM đ â a0 du lợ đờ n u l u mộ kả ă ó đá c ứ đợ ầ à0 s0 ó ặ h ải ữ o ca n vâ a ế d0 ả â kĩ uậ n uậ ĩl s Méƚ lὺa ເҺäп k̟Һ¸ເ ເҺ0 hເ¸ເ ạc u ấ đ ă du lợ ệ ố t n ô i sử dụ ô ệ ƚгuɣὸп dÉп quaпǥ ǥҺÐρ k̟ªпҺ ƚҺe0 ь−ίເ sãпǥ vă n ê mộ sợi qua (WDM).LuK ỹ uậ ҺiƯп ѵiƯເ ǥҺÐρ ເ¸ເ ƚÝп ҺiƯu quaпǥ ເã ь−ίເ sãпǥ ká au u ê mộ sợi qua du ấ, ì ế ó ă du lợ u dẫ mà kô ầ ải ă ố độ kê ê só Ki í iệu sá đợ u qua ị su a0 d0 iu uê â s ấ ụ sá sợi, sá a kỏi sợi d0 iế đ0ạ ê a ải kuế đại ă lợ ó ữ k0ả ấ đị đ đảm ả0 í iệu đủ mạ đế u T đâ, ời a sử dụ ộ kuế đại lặ ằ iế đổi í iệu qua í iệu điệ, í iệu điệ đợ kuế đại iế đổi ợ í iệu qua đ u iệ iế đổi í iệu điệ í iệu qua ạ0 a ắ ẽ sợi qua làm ế độ ộ ă ầ lấ ấ lợ í iệu đợ u i ô ệ WDM, iệ kuế đại í iệu dù ộ kuế đại lặ ằ qua điệ ặ ấ iu kó kă iá à kỹ uậ ki lắ điu ki ộ é kê u ại ộ kuế đại lặ ì ậ ời a ìm đ ạ0 a iế ị ó kả ă kuế đại qua iế ằ li kiệ qua Sợi qua a đấ iếm ó kả ă kuế đại qua iế ê đờ u T0 đó, sợi qua a Eium (E) đợ iê ứu ấ iu Kuế đại qua sợi a đấ iếm E ó kả ă ù su a0 k0ả l 100km ộ kuế đại qua sợi a E (Eium D0ed Fie Amlifie - EDFA) đợ iê ứu ô ò í iệm ăm 1987 ẩm ăm 1990 ăm 1991, lầ đầu iê ệ ố ô i qua ó EDFA đợ iệm u í iệu số ó ố độ 2,5i/s ê k0ả 21000km 5i/s ê k0ả 14300km iệ iê ứu ô số đặ EDFA i a la ọ í á sả ẩm u ấ, ối u óa đợ mạ li, cz iảm đợ i í iệ â a0 ấ lợ dÞເҺ ѵơ ເuпǥ ເÊρ, ເὸпǥ пҺ− 12 ເҺÕ ạ0 EDFA n v n â d ệ ố u dẫ lu c h iê ứu EDFA nlý uế ậ u à0 iê ứu uê lý n u v o ca l kuế đại sử dụ ệ iu smứ 0ặ iê ứu ệ ố ó c th ó kả ă ạ0 a iệu ứ kuế đại ù EDFA ộ kuế đại EDFA n vă ận sè quaп ƚгäпǥ пҺÊƚ ເña k̟ҺuÕເҺ đại ó k đế só 1550m ô Lu đâ ệ số kuế đại , ă ầ kuế đại (0ặ ), ô số âm F (0ise Fiue) ô suấ a Ã0 0à s, iễu đợ kuế đại ASE (Amlified S0ae0us Emissi0) ộ kuế đại ổ ô suấ ASE u ấ ô i ữu í đặ í 0ạ độ EDFA ế độ ơm, ô suấ í iệu độ a E ká au F đặ é đ0 s su iảm S đầu à0 đế đầu a ệ ố í ì ậ, iệ kả0 sá ô số ê sở mô ỏ 0ạ độ EDFA ó ầ qua ọ iệ iê ứu â í ҺƯ ƚҺèпǥ ເὸпǥ пҺ− ເ¸ເ øпǥ dơпǥ ƚг0пǥ ҺƯ ƚҺèпǥ Từ a 0à 0à ó d đ0á ế ữ ả iễu lê í iệu u dẫ Luậ ă ậ u à0 mô ỏ EDFA i sơ đồ ệ ố kuế đại i mứ ă lợ đà đợ ọ ệ mứ, i í iệu kuế đại só 1550m, í iệu ơm só 980m; kả0 sá đặ kuế đại, iễu EDFA ả ô số iu dài sợi z oc ận Lu n vă ạc th ận s u ĩl v ăn o ca h ọc ận lu n v d 23 qua, độ a E sợi ô suấ í iệu ơm, í iệu ầ kuế đại lê đặ EDFA Mặ ká, luậ ă đà iế đ0 đạ ò í iệm, í 0á đa a mộ số kế iệm ô số qua ọ EDFA : ệ số kuế đại, iễu âm F, ô suấ ASE si ì kuế đại qua, đa a mộ số í 0á iế kế ối u ệ ố ô i sử dụ EDFA iê ứu luậ ă lý uế mô ỏ kế ợ i kế iệm, đ ó s0 sá kim ứ lý uế ộ kuế đại ệ ố ô i qua ế ì mô ỏ iệ ê má í sử dụ ầ mm mô ỏ Mala Đâ mộ ầ mm uê dụ ấ mạ lĩ mô ỏ, iệ mô ỏ sơ đồ ệ ă lợ mứ kuế đại, ì ấ ụ ứ ại mứ 2, i ời ia u mứ ă lợ đối ỏ é í 0á, lý kả0 sá ô số ộ kuế đại qua EDFA: ô suấ í iệu lối a, ệ số kuế đại EDFA, ổ ô suấ ASE, ô số âm F ội du luậ ă đợ ấu cz làm 12 ii ƚҺiƯu ѵὸ ƚÝпҺ ເҺÊƚ quaпǥ ເđa ƚҺđɣ ƚiпҺ ρҺa ƚ¹ρ đấ iếm n v i mộ l0ại uê ố đấ iếm ì đợ sử dụ ộ Ãi ộ n lu c kuế h ao c đại qua Eium n v n ì ộ lu kuế đại qua sợi a Eium (EDFA), s c uê lý 0ạ độ đặ ó, đồ ời â d ệ th n ì ố độ làm sở đ vâ d ì mô ỏ iệ n Lu ứ dụ ộ EDFA ệ ố ô i â d ì mô ỏ EDFA da à0 iệ iải ệ ì i â ọ ệ mứ Luậ ă iế â d mộ ia0 diệ đ uậ lợi iệ ứ dụ ộ EDFA ò í iệm Từ ữ kế u đợ ó đá iá đa a điu kiệ ối u EDFA Kế kả0 sá ô số đặ EDFA iệm Từ ữ kế iế s0 sá i kế mô ỏ đ kim ứ kế lý uế Tu iê kuô kổ ế đ ài, ấu ì sợi sử dụ iệm kô đợ 0à 0à iố i sợi sử dụ mô ỏ ê ỉ kim ứ đợ mộ ầ à0 k ế lý uế uối ù kế luậ mộ số đ uấ iê ứu lai ứ dụ ô ệ EDFA z oc ận Lu n vă ạc th ận s u ĩl v ăn o ca h ọc ận lu n vă d 23 ເҺ−¬пǥ 1: TÝпҺ ເҺÊƚ qua uỷ i a đấ iếm i0 đấ iếm ó ữ í ấ qua ấ đặ iệ, sở đ ì à i lase sợi, lase kối kuế đại qua sử dụ i0 ữ í ấ qua đặ iệ d0 s ká iệ l ỏ 4f ເđa ເҺόпǥ ƚг0пǥ ƚiпҺ ƚҺό ѵµ ƚг0пǥ ƚҺủ ƚiпҺ T0 à, a kả0 sá lầ lợ í ấ uê ả í ấ qua ứ i0 đấ iếm ói u i0 E ói iê 1.1 ấu ì uê i0 đấ iếm uê ố đấ iếm đợ ia làm óm, óm ồm 14 пǥuɣªп ƚè Һä LaпƚҺaп ѵίi sè пǥuɣªп ƚè ƚõ 57 ®Õп 71 Һä Aເƚiпi ѵίi sè пǥuɣªп ƚè ƚõ 89 đế 103 ocz 3d 12 n uê ố uộ ọ Laa ó ữ í ấ qua đặ iệ d0 ເÊu vă ọc ận lu ƚгόເ пǥuɣªп ƚư ເđa пã ƚҺό ҺiƯп пǥaɣ ƚг0пǥ ເÊu ƚгόເ ເđa lίρ ѵá 4f ì ậ ầ l h o n v ca ứ dụ sợi qua đu n đợ sử dụ a uê ố uộ ọ lu s Laa c th n v ấu ạ0 uê uử n ồm mộ â đợ a0 qua ởi l điệ L l điệ đợ lấ đầ e0 ứ ì u l ỏ ó k í ă dầ Tu iê, đế ị í uê ứ 57 ì qu luậ ị uê ứ 57, l 5s (5s256) ị lấ đầ sau ®iƯп ƚư sÏ ƚiÕρ ƚơເ lÊρ ®Çɣ lίρ 4f TҺaɣ ì ó kí l l 5s 5, l 4f ó kí ỏ l ê ó ị a0 ọ ởi l à[17] ầu ế uê ố đấ iếm đu ại di i0, đặ iệ i0 0á ị III (L3+) uê ố đấ iếm u 0à đu ó ấu ì uê 4f6s2 0ặ 4f-15d6s2 Qa ì i0 0á ả a đầu iê kử điệ ɣÕu ë lίρ 6s, sau ®ã k̟Һư ƚiÕρ ®iƯп ƚư ại l 4f 0ặ 5d D0 ậ i0 đấ iếm ọ Laa 0á ị a đu ó mộ lõi (e0) điệ ại l 4f s e ắ điệ l 5s ê í ấ l ỏ 4f ầ đợ iữ uê uê ki a môi uỷ i 0ặ i 4.2.2.4 Kả0 sá ổ ASE ă ầ ă í EDFA Từ ữ kế iệm u đợ, a ấ, ă ầ kuế đại ộ EDFA ó ®é гéпǥ ƚг0пǥ k̟Һ0¶пǥ 1525 – 1565 пm (40 пm) i ệ số ă í ê lệ ù 1530m đế 1560m 5-10 d ki ơm đạ ế độ Ã0 0à ì ẽ di đâ iu diễ ổ ASE ộ kuế đại EDFA ó độ a độ dài sợi ká au : đờ (a) EDFA ó độ E 800 m ®é dµi 12 m; ®−êпǥ (ь) ເҺ0 EDFA пåпǥ ®é 2500 m độ dài 2,5 m; đờ () EDFA độ 2500 mm độ dài m ASE of EDFA fiber length 12m, 800 ppm 2.5m, 2500 ppm cz6m, 2500 ppm -5 -10 (dBm) -15 c -20 -25 P ASE o 3d -30 ận Lu -35 v ăn ạc th sĩ ận n vă o ca họ n uậ n vă 12 l lu -40 -45 1520 1530 1540 1550 1560 1570 1580 WaѵeleпǥƚҺ (пm) Һ×пҺ 4.13: ổ ASE ộ EDFA i độ E ká au ơm ằ só 980 m ô suấ 100 mW a) độ dài sợi qua a 800m =2 mé; b) độ dài sợi qua a 2500m = 2,5 mé; c) độ dài sợi qua a ƚ¹ρ 2500ρρm = mÐƚ Ta ƚҺÊɣ d¹пǥ ρҺỉ ASE ki a ó í iệu à0 0à 0à ù ợ i lý uế Ki ổ ASE a đ0ạ sợi ó iố au a ói ká ị í đối đỉ ổ ù mộ ổ ASE ả a ợ au lại ứ i dò ơm ká au Điu ấ ại ế độ Ã0 0à i đ0ạ sợi ká au đòi ỏi dò ơm ká au i sợi 12m a E độ ấ ỉ đòi ỏi dò Ã0 0à ỏ độ ASE ă a e0 ô suấ ơm T0 ki đó, i sợi 2.5m độ a0 đòi ỏi dò Ã0 0à a0 Kế ấ, ổ ASE ù ợ i ă ầ kuế đại iế ị Ki độ a E ă, ă ầ kuế đại EDFA më гéпǥ ѵὸ ѵïпǥ sãпǥ dµi 800ppm - EDFA length 12m cz - EDFA length 2.5m 2500ppm 2500ppm - EDFA length 6.0m 12 20 Output Power (dBm) 10 c -10 -20 ận Lu v ăn ạc th sĩ ận n vă o ca họ n uậ n vă l lu -30 -40 1520 1530 1540 1550 1560 1570 1580 Waele (m) ì 4.14: ổ kuế đại EDFA i độ dài độ a ká au ại só í iệu 1552 m ki ơm Ã0 0à ( ơm = 150 mW) Tí iệm ấ ằ ki độ E ă, ă ầ kuế đại EDFA mở ộ ù só dài ì 4.14 iu diễ ổ kuế đại í iệu qua ại só 1552m ộ EDFA ó độ độ dài ká au ki ô suấ í iệu lối à0 i = -14 dm ơm ằ só 976 m i ô suấ ơm 100 mW T0 ợ mộ só kuế đại ại ù 1560 m, ASE ại ù 1530 m ká l â a F ấ l, ki ố ấ ê sử dụ ế độ ơm kô Ã0 0à đ iảm F Ki é iu só ma ô ƚiп ƚг0пǥ sỵi quaпǥ (k̟ü ƚҺƚ WDM – WaѵeleпǥƚҺ Diѵisi0п Mulilei) đ â a0 du lợ u dẫ, í iệu qua đợ kuế đại đồ ời đ u ấ ă lợ đủ, ế độ ơm ầ ải đạ Ã0 0à 0à sợi a 4.3 S0 sá kế iệm i mô ỏ Từ kế í 0á ì mô ỏ ộ kuế đại qua sợi a Eium , a ấ kế đà ả đợ đ i ữ kế í 0á lý uế mộ ầ à0 iệ đợ kế đà kả0 sá iệ ê ệ EDFA ò í iệm Tu iê iá ị mô ỏ z oc đạ đợ đối lý s0 i iá ị 2ệ 3d số kuế đại đạ k0ả 35 đế 40d Đâ s mộ iá ị vkn ó iệ đợ ế Sở n dĩ ó kế ậ d0 ài 0áluđặ a đà ỏ qua mộ số am số ó c ả h o ca n đế ệ số kuế đại : ài 0á v ỉ é ệ sơ đồ ă lợ mứ, kô ó n lu i0 kí í ê mứ a, kô í đế kuế đại ẫu iê s c n vă th ҺÊρ ƚҺơ ƚгªп møເ k̟ ÝເҺ í Đồ ời, ài 0á mô ỏ ì ếu ố su n Lu a0 iế ị, ả iệ độ môi đợ đa a lý kê kả0 sá ệ số kuế đại, ô số âm , iễu ASE ụ uộ iu dài ộ kuế đại, ô suấ ơm độ a E au mô ỏ iệm Ta ấ đợ ằ iá ị ối u iu dài sợi ụ uộ iu à0 ô suấ ơm, độ ải a sợi qua Từ ữ ì mô ỏ ế mà ô ệ ế ạ0 kuế đại ó ầu ải la ọ í iẻu dài, độ sợi ầ iế ô suấ ơm u ế ạ0 ộ EDFA ỏ ọ đòi ỏi iảm iu dài sợi kuế đại qua iế i ế ạ0 ộ kuế đại qua í â mà dẫ só đa iê ứu ủ ếu ò í iệm ô i qua ê ế ii Đ iảm iu dài uồ kuế đại qua, điu ầ iế ải ă độ i0 đấ iếm uỷ i Ki ă độ a đấ iếm uỷ i, iệu ứ kế ặ ( ai) 0ặ ụ ấm (lusei) ă e0 dẫ i ì dậ ắ qua 0ặ ă ì ấ ụ ê mứ kí í ( eied sae as0i0-ESA) si a u đổi ợ ( U-0esi0 emisi0) iệu ứ ê â ấ lợi kuế đại qua ù 0ại 1550m : â êm âm í iệu, iảm ệ số ă í, ă độ ấ ổ đị iệ ù kuế đại Tu iê iê ứu ầ đâ, a ó ế iệu ứ ấ lợi a E độ a0 ằ iệ a êm la ọ ô ệ ế ạ0 í ợ Tố độ i a ó ộ kuế đại qua sợi EDFA ữ mô ả ò í iệm đầu iê đế k ế iệm đà ma lại kế ối u í l0ại sợi ữ ô số ối u l0ại cz sợi ụ uộ à0 ấ iu l0ại ếu ố ữa, mèi quaп ҺƯ ǥi÷a ѵiƯເ ƚҺiÕƚ k̟Õ 12 sợi a ối u, s la ọ sóvn ơm ứ đ iế kế a ộ n u kuế đại 0ả mà ữ ầu đc la đ s0 sá i iế kế sợi uẩ n Lu n vă ạc th ận s u ĩl v n o ca h Kế luậ Kuế đại qua sợi a Eium ộ kuế đại iê iế, đợ sử dụ ộ Ãi ô i qua đ làm ộ i kuế đại, kuế đại ê uế kuế đại ô suấ u đim ổi ậ ó : ó iế đổi iế sá mà kô ô qua ì iế đổi điệ à0, ệ số kuế đại a0 (>20d), độ âm ấ (F< 5d), độ ổ đị a0, é ối dễ i li kiệ qua sợi đặ iệ ữu í mạ ô i qua é iu só (WDM ) d0 ổ kuế đại qua ká ộ ( > 30 m) ữ u đim ổi ậ mà EDFA đợ iê ứu ấ iu ằm ìm a ô số ối u đối i ứ dụ ó Luậ ă đà u đợ mộ số kế sau: z â d đợ mộ ìdocmô ỏ ằ ầ mm Mala, 12 iế kả0 sá ô số qua ọ vủa ộ kuế đại : ệ số kuế đại, n n lu ô số âm F, âm kuế đại ASE, s ụ uộ h n v o ca c ô số à0 độ Từ án kế mô ỏ, luậ ă ®−a гa méƚ sè sĩ ậ lu k̟ҺuɣÕп пǥҺÞ ƚèi u ộth kuế đại qua EDFA øпǥ dơпǥ ເđa пã n ƚг0пǥ ҺƯ ƚҺ«пǥ ƚҺ«пǥ ƚiп ận vă ạc Lu ➢ S0пǥ s0пǥ ѵίi ເ¸ເ k̟Õƚ mô ỏ, kế iệm đợ iế đ0 đạ kả0 sá, s0 sá, ó kế i lý uế mô ỏ: Sợi ó độ a0 ó u đim õ ệ s0 i sợi ó độ ấ : độ ă í a0 ơ, iu dài ắ iá ị ô số âm ỏ Sợi ó độ a0 2500m , iu dài 2,5m độ ă í ká a0 26d i ô suấ ơm 50mW T0 ki đó, sợi 12m độ ấ 800m ỉ ă í ối đa 15d kế u đợ ò đá iá s a đổi ô số số âm ụ uộ à0 ô số ká au: độ a ạ, ô suấ qua ơm kuế đại qua, ô suấ í iệu lối à0 Tô số âm F ộ kuế đại qua a độ a0 đợ ải iệ õ ệ F sợi a độ 2500m 4,5d s0 i 6,5d sợi a độ 800m T0 iệ iế kế đờ u ì iệ iế đợ í á ô số EDFA ấ â iế ì ậ luậ ă à, ôi đa a ì mô ỏ ộ EDFA đ đị ô số Đâ mộ iả, ó dộ í a0 0à 0à ù ợ i điu kiệ í iệm kế đợ đa a luậ ă ó ý ĩa mặ ô ệ ế ạ0 kuế đại đá ứ đợ ầu mạ ô i qua iệ đại T0 luậ ă à, ôi ấ m0 muố mô ỏ đợ í ấu ì sợi sử dụ ệ iệm d0 điu kiệ ò í iệm ải mua sợi qua 0ài ê iệ đị ấu ì sợi ká kó kă T0 diu kiệ ậ, ấu ì sợi qua sử dụ ì mô ỏ đợ sử dụ ấu ì sợi ò í iệm qua đại ọ ama ì ậ kế mà ôi u đợ lý uế iệm ká au k0ả 20% ẫ ầ à0 ả đợ ứ kế lý uế đà í 0á Tu iê, iệ mô ỏ ộ kuế đại EDFA iệ luậ ă mi ỉ qua âm kả0 sá sơ đồ ệ mứ ă lợ, ỏ qua kuế đại cz i0 ê mứ kí í í iệu lối 12 à0 ộ kuế đại mộ iá ị n v kô đổi ế, í iệu lối à0 í iu iế đổi ƚҺe0 ận lu c ọ h ƚҺêi ǥiaп пªп Һ−ίпǥ o ca n i luậ ă ơn lai v ó kả0 sá ộ kuế đại i í iệu lu s ă mi ỉ qua âm đế ếu ố iễu si đầu à0 iế đổi Đồ ời, luậ c th n a ả â sợi qua mà a í đế a ì kuế đại v n ếu ố iễu ả Lu ê 0ài độ à0 ộ kuế đại ì ậ, đ ó ứ dụ iu ữa ế ôi m0 muố ó kả0 sá đợ lu lợ ô i ó ả đế ộ kuế đại ê 0à mạ ẳ đế ệ T/I mạ a ệ ố ô i Tê đâ mộ ài đ ó iế ụ luậ ă lai Mặ dù, ữ kế đa a ò ấ kiêm ố kô kỏi iu iếu ó ữ ỗ l ôi ời ia qua Tài liệu am kả0 ǤгaρҺiເs aпd ǤUIs wiƚҺ Maƚlaь , Ρaƚгiເk̟ MaгເҺaпd 1996 ьɣ ເГເ Ρгess, Iпເ Гaгe eaгƚҺ d0ρed fiьeг laseг aпd amρlifieгs Ediƚed ьɣ MiເҺel J F Diǥ0ппeƚ, Sƚaпf0гd Uпiѵeгsiƚɣ, Maгເel Dek̟k̟eг, Iпເ Simulaƚi0п 0f ເ0mmuпiເaƚi0п Sɣsƚems, MiເҺel ເ JeгuເҺim, ΡҺiliρ Ьalaьaп, aпd K̟ Sam SҺaппuǥaп Duaпe Һaпselmaп, Ьгuເe Liƚƚlefield:”Masƚeгiпǥ MATLAЬ – A ເ0mρгeҺeпsiѵe Tuƚ0гial aпd Гefeгeпເe” Ρгeпƚiເe Һall ΡҺam Ѵaп Һ0i, ເҺu TҺi TҺu Һa, Һ0aпǥ Quaпǥ Һuпǥ aпd Пǥuɣeп TҺu Tгaпǥ “ҺiǥҺ-ເ0пເeпƚгaƚi0п Eг+3-d0ρed s0lǥel siliເa ǥlass miເг0sρҺeгe laseгs” TҺe пiпƚҺ Asia Ρaເifiເ ΡҺɣsiເ ເ0пfeгeпເe (9ƚҺ AΡΡເ), Ѵieƚпam Deເemьeг 26-30, 2004 ΡҺam Ѵaп Һ0i, ΡҺam TҺu Пǥa, Ьui Һuɣ, Пǥuɣeп TҺu Tгaпǥ, Һ0aпǥ Quaпǥ Һuпǥ “ГeseaгເҺ & Maпufaເƚuгiпǥ ΡҺ0ƚ0пiເ Maƚeгials aпd Deѵiເes ьased 0п Гaгe-eaгƚҺ d0ρed ǥlasses” TҺe 1sƚ Ѵieƚпam-K̟0гeaп Sɣmρ0sium 0п ເҺemisƚгɣ aпd Пaп0- sƚгuເƚuгe Maƚeгials, Ѵieƚпam-0ເƚ0ьeг 18-19, 2003 cz Sɣsƚem, Г0ເҺesƚeг, ПƔ 1997 Ǥ0ѵiпd Ρ Aǥгawal, Fiьeг 0ρƚiເs ເ0mmuпiເaƚi0п 12 A гeѵiew 0f ƚҺe faьгiເaƚi0п aпd ρг0ρeгƚies 0f eгьium-d0ρed fiьeгs f0г 0ρƚiເal ăn n v ậ amρlifieгs Ь James Aiпslie J0uгпal lu 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.9, П0.2 c ọ h Feьгuaгɣ 1991 o ca n vă Amρlifiເaƚi0п ρг0ρeгƚies 0f Eг-d0ρed ρҺ0ƚ0пiເ ເгɣsƚal fiьeгs Aппamaгia ເuເiп0ƚƚa, ận lu sĩ Fedeгiaເa Ρ0li, Sƚefaп0 Selleгi, Luເa Ѵiпເeƚƚi, aпd Mauгizi0 Z0ь0li, Memьeг, 0SA ạc th n J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.21, П0.2 MaгເҺ 2003 vă n uậ 10 Desiǥп 0ρƚimizaƚi0пL f0г effiເieпƚ eгьium-d0ρed fiьeг amρlifieгs Emmaпuel Desuгѵiгe Memьeг, IEEE, J0Һп L Zɣsk̟iпd, Memьeг IEEE, aпd ເ Гaпdɣ Ǥiles J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.8, П0.11 П0ѵemьeг 1990 11 Eгьium-d0ρed fiьeг amρlifieг ເasເade f0г mulƚiເҺaппel ເ0Һeгeпƚ 0ρƚiເal ƚгaпsmissi0п ǤгaҺam Г Walk̟eг, Пiǥel Ǥ Walk̟eг, Г0ǥeг ເ Sƚeele, Maгƚiп J ເгeaпeг, aпd Mik̟e ເ Ьгaiп J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.9, П0.2 Feьгuaгɣ 1991 12 M0deliпǥ eгьium-d0ρed fiьeг amρlifieгs ເ Гaпdɣ Ǥiles Memьeг, IEEE, aпd Emmaпuel Desuгѵiгe Memьeг, IEEE, J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.9, П0.2 Feьгuaгɣ 1991 13 Ρг0ρaǥaƚi0п 0f siǥпal aпd п0ise iп ເ0пເaƚeпaƚed eгьium-d0ρed fiьeг 0ρƚiເal amρlifieгs ເ Г Ǥiles Memьeг, IEEE, aпd Emmaпuel Desuгѵiгe Memьeг, IEEE, J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.9, П0.2 Feьгuaгɣ 1991 14 TҺe Desiǥп 0f Eгьium-D0ρed Fiьeг Amρlifieг Ь0 Ρedeгseп, Aпdeгs Ьjaгk̟leѵ, J0Һп Һedeǥaaгd Ρ0ѵlseп, K̟гisƚeп Dɣьdal, aпd ເaгl ເҺгiƚiaп Laгseп, J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.9, П0.9 Seρƚemьeг 1991 15 Amρlifiເaƚi0п 0f sρ0пƚaпe0us emissi0п iп eгьium-d0ρed siпǥle-m0de fiьeгs Emmaпuel Desuгѵiгe aпd Гaɣ Г Simρs0п J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.7, П0.5 Maɣ 1989 16 Aпalɣƚiເ m0del f0г ǥaiп m0dulaƚi0п iп EDFAs SƚeρҺaпie П0ѵak̟ aпd Ad0lρҺ M0esle J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.20, П0.6 Juпe 2002 17 Ǥaiп iп eгьium-d0ρed fiьeг amρlifieгs: a simρle aпalɣƚiເal s0luƚi0п f0г ƚҺe гaƚe equaƚi0пs M.Ρeг0пi aпd M Tamьuггiпi F0пdazi0пe Uǥ0 Ь0гd0пi, Ѵiale Euг0ρa 190, 00144 Г0me, Iƚalɣ, 0ρƚiເs Leƚƚeг Ѵ0l 15/П0.15 Auǥusƚ 1, 1990 18 Eгьium-d0ρed ǥlasses f0г fiьeг amρlifieгs aƚ 1500 пm William J Miпisເalເ0 J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.9, П0.2 Jaпuaгɣ 1991 19 Simuliпk̟ m0del f0г EDFA dɣпamiເs aρρlied ƚ0 ǥaiп m0dulaƚi0п SƚeρҺaпie П0ѵak̟ aпd ГiເҺaгd Ǥiesk̟e, J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.20, П0.6 Juпe 2002 20 MulƚiເҺaппel amρlifiເaƚi0п iп sƚг0пǥlɣ ρumρed EDFAs Iппa Пusiпsk̟ɣ Am0s A Һaгdɣ, Fell0w, IEEE, Fell0w 0SA J0uгпal 0f LiǥҺƚwaѵe, TeເҺп0l0ǥɣ, Ѵ0l.20, П0.8 Auǥusƚ 2004 21 Eгьium Dρ0ed Fiьeг Amρlifieгs Ρгiпເiρles aпd Aρρliເaƚi0пs Emmaпuel Desuгѵiгe, A Wileɣ- Iпƚeгsເieпເe Ρuьliເaƚi0п J0пҺ Wileɣ aпd S0пs, IПເ, 1994 22 Eгьium D0ρed Fiьeг Amρllifieгs Fuпdameпƚals aпd TeເҺп0l0ǥɣ Ρ ເ Ьek̟eг, П A 0lss0пm J Г Simρs0п Aເademiເ Ρгess Deເemьeƚ 1998 z oc 23 23 ận Lu n vă ạc th ận s u ĩl v ăn o ca h ọc ận lu n vă d 23 24 ΡҺơ lơເ ເҺ−¬пǥ ì Mala iệ luậ ă: ì mô ỏ ộ kuế đại qua sợi a E ồm ì ụ sau: ì iải ệ ì ố độ fui0 = meium(z,); =(1); S=ɣ(2); s12=4.8e-25; % [m^2 ] siǥпal aьs Х-seເƚ s21=8.2e-25; % [m^2 ] siǥпal emiss Х-seເƚ s13=2.8e-25; % [m^2 ] ρumρ ເг0ss-seເƚi0п П= 1.8e24; %[П/ເm^3 ] Eг пumьeг deпsiƚɣ г= s12/s21; 1= *(1+S)/(1++S*(+)); 2=-1; (1)= -s13*1*; (2)=(2*s21-1*s12)*S; ='; ì ເҺÝпҺ cz fuпເƚi0п mɣedfa(ເ0mmaпd) 12 n %#fuпເƚi0п mɣeгьium vă %#fuпເƚi0п mɣedfa ận lu c %#fuпເƚi0п ເellfuп họ o %#fuпເƚi0п msǥь0х1 ca n vă if пaгǥiп == n ậ lu ເ0mmaпd = 'iпiƚ'; sĩ c eпd th n ă v swiƚເҺ ເ0mmaпd n uậ L ເase 'iпiƚ' edfa_iпiƚ; ເase 'гe' edfa_гesize; ເase 'ເal' edfa_ເalເu; ເase 'ѵe1' ѵe1; ເase 'ѵe2' ѵe2; ເase 'ѵe3' ѵe3; ເase 'ѵe4' ѵe4; ເase 'ѵe5' ѵe5; eпd fuпເƚi0п edfa_iпiƚ ǥl0ьal ƚaǥ ƚaǥ=1; Һ=fiǥuгe('meпuьaг','п0пe','ГesizeFເп','mɣedfa(''гe'')','пame','ເҺ−пǥ ƚг×пҺ mô ỏ ộ kuế đại EDFA','0sii0',[45 45 900 500],'umeTile','0ff','0l0',[0.8 0.8 0.8],'T00lЬaг','п0пe'); f1 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','fгame','ρ0siƚi0п',[670 305 210 145],'ьaເk̟ǥг0uпd',[1 0.8],'ƚaǥ','F1'); ƚ1 = ui00l(,'sle','e','0sii0',[685 415 120 20],'0iz0alAlime','lef','a','T1','ak0ud',[1 0.8],'si','iu dài sợi qua (m)'); e1 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ediƚ','ρ0siƚi0п',[805 415 60 20],'ьaເk̟ǥг0uпd',[1 1],'ƚaǥ','E1','sƚгiпǥ','10'); ƚ2 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ƚeхƚ','ρ0siƚi0п',[685 385 120 20],'Һ0гiz0пƚalAliǥпmeпƚ','lefƚ','ƚaǥ','T2','ьaເk̟ǥг0uпd',[1 0.8],'sƚгiпǥ','ເ«пǥ suÊƚ ьm (mW)'); e2 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ediƚ','ρ0siƚi0п',[805 385 60 20],'ьaເk̟ǥг0uпd',[1 1],'ƚaǥ','E2','sƚгiпǥ','40'); ƚ3 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ƚeхƚ','ρ0siƚi0п',[685 355 120 20],'Һ0гiz0пƚalAliǥпmeпƚ','lefƚ','ƚaǥ','T3','ьaເk̟ǥг0uпd',[1 0.8],'sƚгiпǥ','ເ«пǥ sƚ ƚÝп ҺiƯu (mW)'); e3 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ediƚ','ρ0siƚi0п',[805 355 60 20],'ьaເk̟ǥг0uпd',[1 1],'ƚaǥ','E3','sƚгiпǥ','0.001'); ь1 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ρusҺьuƚƚ0п','ρ0siƚi0п',[805 320 60 25],'sƚгiпǥ','ເҺÊρ пҺËп ','ƚaǥ','Ь1','ເallьaເk̟','mɣedfa(''ເal'')'); f1 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','fгame','ρ0siƚi0п',[670 100 210 190],'ьaເk ̟ ǥг0uпd',[0 0.5 1],'ƚaǥ','F2'); cz o 3d 12 n ƚ1 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ƚeхƚ','ρ0siƚi0п',[685 255 120 vă n ậ 20],'Һ0гiz0пƚalAliǥпmeпƚ','lefƚ','ƚaǥ','T4','ьaເk̟ǥг0uпd',[0 0.5 1],'sƚгiпǥ','Ǥaiп (dЬ):'); lu c ọ ƚ2 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ƚeхƚ','ρ0siƚi0п',[685o235 120 h ca ̟ ǥг0uпd',[0 0.5 1],'sƚгiпǥ','П0ise (dЬ):'); 20],'Һ0гiz0пƚalAliǥпmeпƚ','lefƚ','ƚaǥ','T5','ьaເk n ă ận v u ĩl s ƚ11= uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ƚeхƚ','ρ0siƚi0п',[805 255 60 c hạ t 20],'Һ0гiz0пƚalAliǥпmeпƚ','гiǥҺƚ','ƚaǥ','T6','ьaເk ̟ ǥг0uпd',[0 0.5 1],'sƚгiпǥ',' '); n vă n ƚ21= uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ƚeхƚ','ρ0siƚi0п',[805 235 60 ậ Lu 20],'Һ0гiz0пƚalAliǥпmeпƚ','гiǥҺƚ','ƚaǥ','T7','ьaເk̟ǥг0uпd',[0 0.5 1],'sƚгiпǥ',' '); ь10 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ρusҺьuƚƚ0п','ρ0siƚi0п',[685 200 80 30],'sƚгiпǥ','W','ເallьaເk̟','mɣedfa(''ѵe1'');','ƚaǥ','Ь2'); ь11 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ρusҺьuƚƚ0п','ρ0siƚi0п',[785 200 80 30],'sƚгiпǥ','dЬm ','ເallьaເk̟','mɣedfa(''ѵe2'');','ƚaǥ','Ь3'); ь10 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ρusҺьuƚƚ0п','ρ0siƚi0п',[685 160 80 30],'sƚгiпǥ','ເ«пǥ suÊƚ ASE','ເallьaເk̟','mɣedfa(''ѵe3'');','ƚaǥ','Ь4'); ь11 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ρusҺьuƚƚ0п','ρ0siƚi0п',[785 160 80 30],'sƚгiпǥ','Ǥaiп','ເallьaເk̟','mɣedfa(''ѵe4'');','ƚaǥ','Ь5'); %ь10 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ρusҺьuƚƚ0п','ρ0siƚi0п',[735 120 80 30],'sƚгiпǥ','П0ise fiǥuгe','ເallьaເk̟','mɣedfa(''ѵe5'');','ƚaǥ','Ь6'); ь1 = uiເ0пƚг0l(Һ,'sƚɣle','ρusҺьuƚƚ0п','ρ0siƚi0п',[720 50 120 30],'sƚгiпǥ','TҺ0¸ƚ','ເallьaເk̟','ເl0se(ǥເf)','ƚaǥ','Ь7'); a1 = aхes('Ρaгeпƚ',Һ,'Uпiƚs','ρiхels','Ь0х','0п','ເameгaUρѴeເƚ0г',[0 0],'ເ0l0г',[1 1],'Ρ0siƚi0п',[50 50 600 400],'Taǥ','Aхes1','Хເ0l0г',[0 0],'Ɣເ0l0г',[0 0],'Zເ0l0г',[0 0]); ρ0s=ǥeƚ(Һ,'ρ0siƚi0п'); seƚ(Һ,'ρ0siƚi0п',[ρ0s(1) ρ0s(2) 700 500]); lef=700-900; Һif=500-500; seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','F1'),'ρ0siƚi0п',[(lef+670) (Һif+305) 210 145]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','T1'),'ρ0siƚi0п',[(lef+685) (Һif+415) 120 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','E1'),'ρ0siƚi0п',[(lef+805) (Һif+415) 60 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','T2'),'ρ0siƚi0п',[(lef+685) (Һif+385) 120 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','E2'),'ρ0siƚi0п',[(lef+805) (Һif+385) 60 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','T3'),'ρ0siƚi0п',[(lef+685) (Һif+355) 120 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','E3'),'ρ0siƚi0п',[(lef+805) (Һif+355) 60 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','Ь1'),'ρ0siƚi0п',[(lef+805) (Һif+320) 60 25]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','F2'),'ρ0siƚi0п',[(lef+670) (Һif+100) 210 190]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','T4'),'ρ0siƚi0п',[(lef+685) (Һif+255) 120 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','T5'),'ρ0siƚi0п',[(lef+685) (Һif+235) 120 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','T6'),'ρ0siƚi0п',[(lef+805) (Һif+255) 60 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','T7'),'ρ0siƚi0п',[(lef+805) (Һif+235) 60 20]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','Ь2'),'ρ0siƚi0п',[(lef+685) (Һif+200) 80 30]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','Ь3'),'ρ0siƚi0п',[(lef+785) (Һif+200) 80 30]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','Ь4'),'ρ0siƚi0п',[(lef+685) (Һif+160) 80 30]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','Ь5'),'ρ0siƚi0п',[(lef+785) (Һif+160) 80 30]); %seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','Ь6'),'ρ0siƚi0п',[(lef+735) (Һif+120) 80 30]); seƚ(fiпd0ьj(Һ,'ƚaǥ','Ь7'),'ρ0siƚi0п',[(lef+720) (Һif+50) 120 30]); seƚ(ǥເa,'Ρ0siƚi0п',[50 50 (lef+600) (Һif+400)]); z oc d 23 fuпເƚi0п edfa_гesize ăn v Һ=ǥເf; ận lu ρ0s=ǥeƚ(Һ,'ρ0siƚi0п'); c họ lef=ρ0s(3); o ca n Һif=ρ0s(4); vă n ậ if lef