Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang

Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang

Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Nội dung yêu cầu - Khái niệm tán sắc Các loại tán sắc đánh giá loại tán sắc Ảnh hưởng tán sắc hệ thống tốc độ cao Các loại lọc quang Các thông số lọc quang Kỹ thuật bù tán sắc sử dụng lọc quang (cấu tạo, nguyên lý hoạt động, kết đánh giá sau bù lọc quang) Đ08VTH1-Nhóm IV i Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em LỜI MỞ ĐẦU Sự trao đổi thông tin xuất xã hội loài người từ sớm, từ xa xưa người biết dùng ánh sáng để báo hiệu cho Qua thời gian dài phát triển lịch sử nhân loại, hình thức thông tin phong phú dần ngày phát triển thành hệ thống thông tin đại ngày Ở trình độ phát triển cao thông tin nay, hệ thông thông tin quang lên hệ thông tiên tiến bậc nhất, triển khai nhanh chóng mạng lưới viễn thông nước toàn giới với đủ cấu hình linh hoạt, cự ly tốc độ truyền dẫn phong phú, đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt Ở Việt Nam, thông tin quang coi môi trường truyền dẫn chủ đạo, chúng thiết lập lắp đặt ngày nhiều mạng lưới Chúng ta sống kỉ 21, kỉ công nghệ thông tin đứng trước xu hướng chung hội nhập toàn cầu hóa nhu cầu thông tin liên lạc giải trí ngày cao Để đáp ứng nhu cầu thiết khách hàng đòi hỏi phải nâng cấp mạng viễn thông ngày cung cấp dịch vụ Mạng thông tin quang mạng thông tin tiên tiến có hạn chế chịu ảnh hưởng suy hao, tán sắc hiệu ứng phi tuyến Trong tán sắc gây co giãn xung truyền dẫn quang, gây giao thoa kí tự, tăng lỗi bit máy thu va dẫn đến giảm khoảng cách truyền dẫn Do để không làm giảm chất lượng dịch vụ cần phải có biện pháp khắc phục tán sắc Có nhiều kĩ thuật đáp ứng yêu cầu Trong phần tìm hiểu xin trình bày kĩ thuật bù tán sắc sử dụng lọc quang Đ08VTH1-Nhóm IV ii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Mục lục Nội dung yêu cầu i LỜI MỞ ĐẦU ii Mục lục iii Khái niệm tán sắc iv 2.Các loại tán sắc đánh giá loại tán sắc .iv 2.1.Tán sắc mode iv 2.2.Tán sắc sắc thể .v 2.2.1.Tán sắc chất liệu vi 2.2.2.Tán sắc dẫn sóng vii 2.2.3.Tán sắc phân cực mode vii 3.Ảnh hưởng tán sắc hệ thống tốc độ cao viii 3.1.Phương trình lan truyền viii 3.2.Ảnh hưởng tán sắc hệ thống thông tin quang tốc độ cao .x 3.2.1.Hệ thống hoạt động xa bước sóng có tán sắc x 3.2.2.Đối với hệ thống hoạt đông bước sóng gần bước sóng tán sắc .xi 4.Khái niệm lọc quang học xi 4.1.Bộ lọc cố định xii 4.1.1.Bộ lọc Fabry-Perot xii 4.1.2.Bộ lọc nhiễu màng mỏng xiii 4.1.3.Bộ lọc đa khoang màng mỏng điện môi (TFMF) xiv Những lọc gồm nhiều khoang FP, làm cho đặc tính truyền dẫn lọc tiến gần đến trường hợp lý tưởng xiv 4.2.Các lọc thay đổi xvi 4.2.1.Bộ lọc điều chỉnh Fabry-Perot xvii 4.2.2.Cách tử nhiễu xạ .xvii 4.2.3.Cách tử Bragg sợi (FBG) xvii 4.2.4.Bộ lọc điều chỉnh Mach-Zehnder(MZF) xvii 4.2.5.Bộ lọc quang âm học (AOTF): xviii Đ08VTH1-Nhóm IV iii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em 5.Thông số lọc quang xix 6.Kỹ thuật bù tán sắc lọc quang xxi 6.1.Nguyên lý chung cho lọc quang: xxi 6.2.Một số loại lọc dùng để bù tán sắc xxiii 6.2.1.Giao thoa kế Fabry Perot (FP) xxiii 6.2.2.Giao thoa Mach-Zehnder (MZ) .xxiv KẾT LUẬN xxvii Tài liệu tham khảo xxvii Các từ viết tắt xxvii Khái niệm tán sắc Trong sợi quang, tần số ánh sáng khác mode khác cần thời gian khác truyền khoảng cách Hiện tượng gọi tán sắc gây nhiều ảnh hưởng khác Nói chung, tán sắc gây co giãn xung truyền dẫn quang, gây giao thoa kí tự, tăng lỗi bit máy thu dẫn đến giảm khoảng cách truyền dẫn Hình 1.1 Tán sắc làm độ rộng xung ngõ tăng Các loại tán sắc đánh giá loại tán sắc Ta có loại tán sắc sau: - Tán sắc mode: xảy sợi đa mode Tán sắc sắc thể: xảy tất loại sợi quang Tán sắc sắc thể bao gồm: + Tán sắc vật liệu + Tán sắc ống dẫn sóng Tán sắc phân cực mode 2.1.Tán sắc mode Nguyên nhân: lượng ánh sáng phân tán thành nhiều mode Mỗi mode lại truyền với vận tốc nhóm khác nên thời gian truyền khác Đ08VTH1-Nhóm IV iv Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Sự phụ thuộc dmod vào số mũ hàm chiết suất biểu diễn hình 2.1 Dmod (ns/km) 1,0 0,1 0,01 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 g Hình 2.1 Tán sắc (dmod) thay đổi theo chiết suất 2.2.Tán sắc sắc thể Dchr = Dmat + Dwg = L ∆λ Mmat + Mwg Đ08VTH1-Nhóm IV v Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em 2.2.1 Tán sắc chất liệu Do tín hiệu quang truyền sợi đơn sắc mà gồm khoảng bước sóng định Mỗi bước sóng lại có vận tốc truyền khác nên thời gian truyền khác Về ý nghĩa vật lý, tán sắc chất liệu cho biết mức độ nới rông xung nm bề rộng phổ nguồn quang qua km sợi quang Đơn vị độ tán sắc chất liệu M ps/nm.km Sự biến thiên tán sắc chất liệu M theo bước sóng λ hình H.2.2 d (Ps/nm.km) Dmat 16 12 Dchr=dmoddwg 1200 1300 1400 1600 Đ08VTH1-Nhóm IV vi Bù-8tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em -12 -16 Hình 2.2 Tán sắc chất liệu dmode, tán sắc dẫn sóng dwg tán sắc sắc thể thay đổi theo bước sóng Ở bước sóng 850nm, độ tán sắc chất liệu M khoảng 90 đến 120 ps/nm.km Nếu sử dụng nguồn quang LED có bề rộng phổ ∆λ = 50nm độ rộng xung quang truyền qua km: Dmat=M ∆λ Dmat = 100ps/nm.km x 50nm = 5ns/km Còn nguồn quang laser diode có ∆λ = 3nm độ nới rộng xung khoảng 0.3 ns/km Ở bước sóng 1300nm tán sắc chất liệu tán sắc dẫn sóng ngược dấu nên tán sắc sắc thể không Ở bước sóng 1500nm tán sắc chất liệu khoảng 20ps/nm.km 2.2.2 Tán sắc dẫn sóng Hình 2.3 Tán sắc ống dẫn sóng Đối với sợi đơn mode, nói đến tán sắc sắc thể, tán sắc chất liệu phải xét đến tán sắc dẫn sóng Khi ánh sáng ghép vào sợi quang để truyền đi, phần truyền phần lõi sợi, phần nhỏ truyền phần lớp vỏ với vận tốc khác chiết suất phần lõi vỏ sợi quang khác nhau(Hình 2.3) Sự khác biệt vận tốc truyền ánh sáng gây nên tán sắc ống dẫn sóng 2.2.3 Tán sắc phân cực mode Mặc dù ta gọi sợi quang đơn mode thực tế truyền hai mode sóng gọi chung tên Các mode sóng điện từ phân cực tuyến tính truyền sợi quang mặt phẳng vuông góc Nếu chiết suất sợi quang không giống phương truyền hai mode trên, tượng tán sắc phân cực mode xảy Đ08VTH1-Nhóm IV vii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Hình 2.4 Minh họa tán sắc phân cực mode Như ta tổng kết lại sau: Tán sắc sắc thể xảy sợi đơn mode, sợi đa mode tất loại tán sắc xảy Độ tán sắc tổng cộng: Dt = Dmode + Dchr + Dpol Ảnh hưởng tán sắc hệ thống tốc độ cao 3.1.Phương trình lan truyền A(z,t) đường bao xung ) Lấy đạo hàm ta Đ08VTH1-Nhóm IV viii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Trong β2(ps /km) tham số tán sắc vận tốc nhóm β3(ps /km): tham số tán sắc vận tốc nhóm bậc 3.1.2 phương trình lan truyền chi phối mở rộng xung sợi đơn mode Biến đổi t’=t-β1z z’=z β1 phương trình 3.1.2 bị khử lại: Xét tín hiệu có dạng xung Gaussian đơn sắc, xung ban đầu có có dạng Trong A0 biên độ đỉnh T0 ½ độ rộng điểm có cường độ 1/e C: tham số lệch tần Biến đổi fourier ta Và ½ độ rộng phổ điểm cường độ 1/e Khi không lệch tần C=0 => trường hợp xung có độ rộng phổ hẹp Khi lệch tần độ rộng phổ tăng (1+C2)1/2 Giải phương trình 3.1.2 ta Đ08VTH1-Nhóm IV ix Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em σ: Độ rộng RMS xung Gaussian Với σ0: Độ rộng RMS xung Gaussian ngõ vào Ta có phương trình sau L :chiều dài tuyến Công thức xét xung gần đơn sắc để độ rộng phổ thỏa cho bỡi phương trình 3.1.6 Tuy nhiên điều kiện lúc thõa mãng,khi xét độ rộng xung trường hợp tổng quát Với: 3.2.Ảnh hưởng tán sắc hệ thống thông tin quang tốc độ cao Hệ thống thông tin quang tốc độ cao thường dùng laser DFB có độ rộng phổ nguồn hẹp => Vω ,1 ps /km , giải phương trình ta : A( z , t ) = 2π ∞ ~ i ∫ A( 0, ω ) exp β z.ω + −∞ i  β z.ω − iωt dω  (6.2) bỏ qua β3 phương trình số hạng chứa β ~ A ( 0, ω ) biến đổi fourier A(0,t) Ta viết lại phương trình (6.2): A( z, t ) = 2π ∞ ~ i ∫ A( 0, ω ) exp β −∞  z.ω − iωt dω  i 2 (6.3)   Như tán sắc hệ số pha exp β z.ω  gây ra,vậy mục đích bú tán sắc loại bỏ hệ số pha để tín hiệu ngõ vào khôi phục ngõ Có ba kỹ thuật quản lý tán sắc xử lý đầu phát, xử lý đầu thu xử lý đường truyền Bù tán sắc lọc thuộc kỹ thuật quản lý tán sắc đường truyền 6.1.Nguyên lý chung cho lọc quang: Như phương trình (6.2): A( z , t ) = 2π ∞ ~ i ∫ A( 0, ω ) exp β −∞ z.ω + i  β z.ω − iωt dω  ta thấy tán sắc vận tốc nhóm (GVD) ảnh hưởng đến tín hiệu quang thông qua phổ pha  iβ z.ω   Nếu lọc quang mà hàm truyền đạt loại bỏ pha khôi phục exp   lại tín hiệu, lọc quang có hàm truyền đạt thích hợp để bù tán sắc vận tốc nhóm gây cách xác Tuy nhiên có nhiều lọc quang bù phần GVD nhờ vào hàm truyền đạt lý tưởng Đ08VTH1-Nhóm IV xxi Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Ta xét lọc quang với hàm truyền đạt H ( ω ) lọc đặt sau sợi có chiều dài L tín hiệu quang sau lọc biểu diễn phương trình sau: A( L, t ) = 2π ∞ i ~ ∫ A( 0, ω) H (ω) exp β L.ω −∞  − iω.t dω  (6.4) Khai triển Taylor pha H ( ω ) đến số hạng bậc hai: [ H ( ω ) = H ( ω ) exp[ iφ ( ω ) ] ≈ H ( ω ) exp i (φ + φ1ω + / 2φ 2ω ) ] (6.5) m m với φm = d φ / dω (m = 0,1, ) tần số sóng mang ω Vì số pha φ độ trễ thời gian φ1 không ảnh hưởng đến hình dạng xung bỏ qua Khi hàm truyền đạt biểu diễn sau: ( H ( ω ) = H ( ω ) exp[ iφ ( ω ) ] ≈ H ( ω ) exp i / 2φ2ω ) (6.6) Để bù độ dịch pha GVD gây ta phải triệt tiêu thành phần phổ pha phương trình (6.4), hay nói cách khác là:  iβ z.ω exp    * exp i / 2φ 2ω =  ( ) Như phổ pha sợi bù cách chọn lọc quang có φ = − β L xung khôi phục H (ω ) = số hạng bậc cao bậc ba khai triển Taylor phương trình (6.6) không đáng kể Khi xung khôi phục hoàn toàn A( L, t ) = 2π ∞ ~ ∫−∞ A( 0, ω ) H ( ω ) exp( − iω.t )dω = A( L, t ) = 2π ∞ ~ ∫ A( 0, ω ) exp( − iω.t )dω −∞ Hình 6.1 Sơ đồ minh họa bù tán sắc cho tuyến thông tin quang cách sử dụng lọc quang đặt sau khuếch đại Đ08VTH1-Nhóm IV xxii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em 6.2.Một số loại lọc dùng để bù tán sắc Các lọc tạo nhờ việc sử dụng giao thao kế Nó hoạt động lọc quang đặc tính truyền phụ thuộc vào tần số Đối với việc bù tán sắc cần hàm truyền đạt H ( ω ) có pha phụ thuộc tần số, điều đạt cách cho ánh sáng qua lại nhiều lần hai mặt phản xạ giao thoa 6.2.1 Giao thoa kế Fabry Perot (FP) Giao thoa kế Fabry Perot phản xạ, thường gọi giao thoa kế GT (Gires Tournois), thiết kế gồm gương phản xạ phần phía trước gương phản xạ toàn phần đặt phía sau a) Cấu tạo lọc Fabry Perot Bộ lọc Fabry – Perot bao gồm hốc tạo đặt hai gương song song có độ phản xa cao Đây gọi lọc giao thoa Fabry – Perot Hình 6.3 Nguyên lý hoạt động lọc Fabry Perot Tín hiệu vào đến mặt bên trái hốc, sau truyền qua hốc, phần ánh sáng thoát mặt bên phải phần ánh sáng phản xạ quay lại hai mặt b) Nguyên lý bù tán sắc lọc Fabry Perot: Hàm truyền đạt lọc là: H FP ( ω ) = H + r exp( − iωT ) (3.4) + r exp( iωT ) Trong đó: H0 số dùng để đánh giá tổng suy hao r độ phản xạ gương trước T thời gian vòng hốc cộng hưởng FP Vì H FP ( ω ) không phụ thuộc vào tần số, có pha phổ thay đổi lọc FP Tuy nhiên, pha φ ( ω ) H FP ( ω ) khác nhiều so với lý tưởng Đây hàm có tuần hoàn đạt giá trị đỉnh đỉnh cộng hưởng FP Trong vùng lân cận đỉnh, vùng phổ tồn pha Đ08VTH1-Nhóm IV xxiii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em thay đổi hàm bậc hai Trong thực tế, khai triển Taylor φ ( ω ) ta có φ cho phương trình sau: φ = 2T r (1 − r ) (1 + r ) Ví dụ : hốc cộng hưởng FP dài 2cm (T); r =0.8 ta φ ≈ 2200 ps ;có thể bù GVD cho 110km sợi chuẩn Nhưng suy hao cao, băng thông hẹp lọc FP nên hạn chế hệ thống thông tin quang thực tế 6.2.2 Giao thoa Mach-Zehnder (MZ) Hình 6.3 Mạch ánh sáng Planar sử dụng chuỗi mạch MZI(a), thiết bị(b) Một giao thoa toàn sợi tạo việc ghép nối tiếp Coupler 3dB hình 6.3b Trong Coupler đầu dùng để chia tín hiệu vào thành hai phần ta dịch pha khác chiều dài nhánh khác trước đưa vào Coupler thứ hai Tín hiệu biến hai ngõ Coupler tùy vào tần số tín hiệu vào chiều dài nhánh Hàm truyền đạt cổng là: Đ08VTH1-Nhóm IV xxiv Bù tán sắc sử dụng lọc quang H MZ ( ω ) = GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em [1 + exp( iωτ ) ] Với τ độ trễ nhánh dài giao thoa MZ Một giao thoa không hoạt động cân quang, nối chuổi chúng tạo thành cân tốt Các lọc tạo dạng mạch ánh sáng Planar cách dùng ống dẫn sóng Silica Hình 6.3a sơ đồ thiết bị có kích thước 52x71mm , suy hao chip khoảng 8dB Nó gồm 12 Coupler có chiều dài nhánh không đối xứng mắt nối tiếp Chromium đặt nhánh giao thoa MZ để điều khiển pha chế độ quang Ưu diểm loại thiết bị đặc điểm cân tán sắc điều khiển việc thay đổi chiều dài nhánh số lượng giao thoa MZ Nhìn hình 6.3b ta thấy thiết bị thiết kế để thành phần tần số cao lan truyền nhánh dài giao thoa MZ, nên chúng trễ nhiều thành phần tần số thấp tuyến ngắn Cơ chế ngược lại với lan truyền sợi quang chế độ tán sắc Năm 1994 mạch Planar với năm giao thoa MZ tạo độ trễ tối đa 836ps/nm với chiều dài vài cm, bù 50km sợi chuẩn Giới hạn thiết bị băng thông tương đối hẹp (10GHz) nhạy với phân cực ngõ vào Tuy nhiên hoạt động lọc quang lập trình GVD bước sóng hoạt động hiệu chỉnh Trong thiết bị GVD thay đổi từ -1006 đến 830ps/nm Đ08VTH1-Nhóm IV xxv Bù tán sắc sử dụng lọc quang Đ08VTH1-Nhóm IV GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em xxvi Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em KẾT LUẬN Chuyên đề mảng việc quản lý tán sắc Nó phần nhỏ chuyên sâu vấn đề mà hệ thống thông tin quang mắc phải Tán sắc ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống thông tin quang, việc bù tán sắc cần thiết Thông qua việc tìm hiểu bù tán sắc sử dụng lọc quang ta hiểu cách thức sử dụng lọc để bù tán sắc thể Tuy nhiên, thời gian tìm hiểu ngắn, hạn chế tài liệu kiến thức nên trình bày báo cáo nhiều thiếu sót Tài liệu tham khảo [1] Fiber Optic Communication systems-Third Edition_GOVIND P.AGRAWAL [2] Applications of Nonlinear Fiber Optics_ GOVIND P.AGRAWAL [3] Kỹ thuật Thông Tin Quang II HVCNBCVT _Th.s Đỗ Văn Việt Em [4] Optical Fiber Communications,2005, Mc Graw-Hill International Edition _ Gerd Keiser [5] Fiber Optic Communications Technology, Prentice Hall_ Djafar K.Mynbaev, Lowell L Scheiner [6] Cơ sở kỹ thuật thông tin quang, 2000, Nhà xuất bưu điện_TS.Cao Phán, Cao Hồng Sơn [7] Bài giảng truyền dẫn sợi quang, 2000, Học viện công nghệ bưu viễn thông_Ngô Thanh Ngọc [8]Optical Networks -A Practical Perspective-Second Edition_Rajiv Ramaswami, Kumar N Sivarajan Các từ viết tắt BPF Bandpass Filter CRZ Chirped Return Zero CW Continuous Wave DCF Dispersion Compensating Fiber DFB Distributed Feedback Laser DGD Differential Group Delay Đ08VTH1-Nhóm IV xxvii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em DL Diode Laser DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing EA Electroabsorption EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier FP Fabry Perot FSK Frequency Shift Keying FWM Four Wave Mixing GT Gries Tournois GVD Group Velocity Dispersion HOM Higher Order Mode LEAF Large Effective Area Fiber LPG Long Period Grating MFD Mode Field Diameter MZ Match Zehnder NRZ Non Return Zero NZDSF Nonzero Dispersion Shifted Fiber OPC Optical Phase Conjugation PC Polarization Controller PMD Polarization Mode Dispersion PSP Principal State Of Polarization RMS Root Mean Square RZ Return Zero SBS Stimulated Brillouin Scattering SMF Single Mode Fiber WDM Wavelength Division Multiplexing Đ08VTH1-Nhóm IV xxviii [...]... minh họa bù tán sắc cho tuyến thông tin quang bằng cách sử dụng bộ lọc quang đặt sau mỗi bộ khuếch đại Đ08VTH1-Nhóm IV xxii Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em 6.2.Một số loại bộ lọc dùng để bù tán sắc Các bộ lọc có thể được tạo ra nhờ việc sử dụng giao thao kế Nó hoạt động như là một bộ lọc quang bởi vì đặc tính truyền phụ thuộc vào tần số của nó Đối với việc bù tán sắc chúng... Đ08VTH1-Nhóm IV xxv Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang Đ08VTH1-Nhóm IV GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em xxvi Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em KẾT LUẬN Chuyên đề này là một mảng trong việc quản lý tán sắc Nó chỉ là một phần nhỏ và chuyên sâu về vấn đề mà hệ thống thông tin quang mắc phải Tán sắc ảnh hưởng đến chất lượng của các hệ thống thông tin quang, vì thế việc bù tán sắc là hết sức cần... với tốc độ bít B bằng cách sử dụng điều kiện là 4B σ ≤ 1 4 Khái niệm các bộ lọc quang học Một bộ lọc quang cho phép một bước sóng duy nhất truyền qua còn tất cả các bước sóng khác đều bị chặn lại Đ08VTH1-Nhóm IV xi Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang λ1,λ2…λN GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Otical filter λk(1≤k≤N) Hình 4.1: Bộ lọc quang Có hai loại bộ lọc: cố định và thay đổi được Bộ lọc cố định chỉ cho một bước... điểm mong muốn của bộ lọc Để tạo các bộ ghép và bộ tách, ta ghép các bộ lọc được ghép theo kiểu cascade với nhau như hình Đ08VTH1-Nhóm IV xv Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Hình 4.6: Bộ lọc ghép/tách kênh được tạo từ các bộ lọc màng mỏng điện môi Trong bộ tách, bộ lọc thứ nhất sẽ cho một bước sóng đi qua và phản xạ tất cả các bước sóng còn lại Đến ngỏ vào bộ lọc thứ hai lại có... 2 (6.3)   2 Như vậy tán sắc là do hệ số pha exp β 2 z.ω  gây ra,vậy mục đích của bú tán sắc là loại bỏ hệ số pha đó để tín hiệu ngõ vào có thể khôi phục tại ngõ ra Có ba kỹ thuật quản lý tán sắc cơ bản đó là xử lý tại đầu phát, xử lý tại đầu thu và xử lý trên đường truyền Bù tán sắc bằng bộ lọc thuộc kỹ thuật quản lý tán sắc trên đường truyền 6.1.Nguyên lý chung cho bộ lọc quang: Như phương trình... iωt dω 6  ta thấy tán sắc vận tốc nhóm (GVD) ảnh hưởng đến tín hiệu quang thông qua phổ pha là  iβ 2 z.ω 2   Nếu bộ lọc quang mà hàm truyền đạt của nó loại bỏ được pha này thì sẽ khôi phục exp 2   lại được tín hiệu, nhưng không có bộ lọc quang nào có hàm truyền đạt thích hợp để bù tán sắc do vận tốc nhóm gây ra một cách chính xác Tuy nhiên vẫn có nhiều bộ lọc quang có thể bù một phần GVD nhờ... Tuy nhiên vẫn có nhiều bộ lọc quang có thể bù một phần GVD nhờ vào hàm truyền đạt lý tưởng Đ08VTH1-Nhóm IV xxi Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em Ta xét bộ lọc quang với hàm truyền đạt H ( ω ) nếu bộ lọc này được đặt sau sợi có chiều dài L thì tín hiệu quang sau bộ lọc có thể biểu diễn bằng phương trình sau: A( L, t ) = 1 2π ∞ i ~ ∫ A( 0, ω) H (ω) exp 2 β L.ω 2 −∞ 2  − iω.t... xây dựng một mạng chuyển mạch quang linh động Tốc độ điều chỉnh phụ thuộc vào kiểu mạng mà chúng ta sử dụng Mạng chuyển mạch quang đang sử dụng yêu cầu tốc độ tương đối thấp, thời gian chuyển mạch tính bằng ms Còn mạng chuyển mạch gói thì có thời gian chuyển mạch cỡ µs và thậm chí là ns nên đòi hỏi 1 tốc độ cao hơn Bộ lọc điều Đ08VTH1-Nhóm IV xvi Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt... -20 -30 -30 -40 -40 1540,56nm Wavelength(nm) c) ) Hình 5.1 Đ08VTH1-Nhóm IV xx Bù tán sắc sử dụng bộ lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em 6 Kỹ thuật bù tán sắc bằng bộ lọc quang Ta có phương trình lan truyền xung như sau: ∂A iβ 2 ∂ 2 A β 3 ∂ 3 A + − =0 ∂z 2 ∂t 2 6 ∂t 3 (6.1) Với A là biên độ đương bao của xung β3 là tán sắc bậc ba, thông thường có thể bỏ qua β 2 khi β > 0 ,1 ps 2 /km , giải phương... loại bộ lọc thay đổi được thì chúng ta có thể chọn bước sóng được phép truyền qua nó Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu các bộ lọc ứng dụng được tính chất độ lợi phẳng của EDFA, vì các bộ lọc trong thực tế đều được đặc tính hóa theo các tham số mà chúng ta khảo sát ở đây 4.1 .Bộ lọc cố định Hầu hết các kỹ thuật dùng để tạo ra các bộ ghép và phân kênh WDM đều được dùng để chế tạo bộ lọc quang 4.1.1 Bộ lọc Fabry-Perot ... bù tán sắc cho tuyến thông tin quang cách sử dụng lọc quang đặt sau khuếch đại Đ08VTH1-Nhóm IV xxii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em 6.2.Một số loại lọc dùng để bù tán sắc. .. Hình 1.1 Tán sắc làm độ rộng xung ngõ tăng Các loại tán sắc đánh giá loại tán sắc Ta có loại tán sắc sau: - Tán sắc mode: xảy sợi đa mode Tán sắc sắc thể: xảy tất loại sợi quang Tán sắc sắc thể... xvii 4.2.5 .Bộ lọc quang âm học (AOTF): xviii Đ08VTH1-Nhóm IV iii Bù tán sắc sử dụng lọc quang GVHD: Th.s Đỗ Văn Việt Em 5.Thông số lọc quang xix 6.Kỹ thuật bù tán sắc lọc quang