Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐỖ VĂN VIỆT EM KỸ THUẬT GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG Chuyên ngành: Mã số ngành: Kỹ Thuật Vô Tuyến – Điện Tử 2.07.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2003 Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐỖ VĂN VIỆT EM Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 01 - 01 - 1974 Nơi sinh : Long An Chuyên ngành: Kỹ Thuật Vô tuyến-Điện tử Mã số : 2.07.01 I TÊN ĐỀ TÀI : KỸ THUẬT GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : − Khảo sát nguyên lý ghép kênh theo bước sóng WDM − Mô nguồn Laser, hệ thống ghép tách kênh WDM, tách sóng − Đánh giá chất lượng qua thông số BER III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ( Ngày bảo vệ đề cương) : 30-11-2002 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ ( Ngày bảo vệ luận án tốt nghiệp): 10-06-2003 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ ĐÌNH THÀNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH (Ký tên ghi rõ họ, tên, học hàm học vị) Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH tháng năm KHOA QUẢN LÝ NGÀNH ( Ghi : học viên phải đóng tờ nhiệm vụ vào trang tập thuyết minh luận văn) LỜI CẢM ƠN " Xin chân thành cảm ơn Thầy VŨ ĐÌNH THÀNH tận tình giúp đỡ hướng dẫn em nhiều để hoàn thành luận văn " Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tận tình dạy dỗ năm học vừa qua, đặc biệt thầy cô môn Điện tử – Viễn thông thuộc trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh " Xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ lúc khó khăn tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian vừa qua " Cuối cùng, xin gởi lời biết ơn sâu sắc đến cha, mẹ người thân gia đình XXXXXXXXX XWWWWWWWW LỜI GIỚI THIỆU Mạng viễn thông dựa công nghệ sợi quang trở thành hệ thống truyền thông chính, với tuyến sợi quang có dung lượng lớn lắp đặt toàn cầu, đất liền biển Trong hệ thống thông tin quang hệ trước, ứng dụng chủ yếu dựa sợi quang, nguồn quang, tách sóng quang Hiện nay, có nhiều linh kiện quang thụ động tích cực tuyến quang thực chức kết hợp chức mạng miền quang, khôi phục tín hiệu, định tuyến, chuyển mạch Bộ ghép kênh theo bước sóng linh kiện thụ động, làm việc miền quang, linh kiện thiếu hệ thống thông tin quang tốc độ cao Và kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM triển khai đưa vào khai thác mạng hệ sau Mạng viễn thông Việt Nam phát triển theo hướng với mạng lõi sử dụng ghép kênh theo bước sóng Nắm bắt vấn đề này, thực nghiên cứu đề tài “Kỹ Thuật Ghép Kênh Theo Bước Sóng” Luận văn trình bày gồm năm chương Chương giới thiệu tổng quan thông tin quang ghép kênh theo bước sóng: chương trình bày ánh sáng sử dụng để truyền tin bước sóng ánh sáng sử dụng thông dụng, loại sợi quang sử dụng nay, chuẩn ghép kênh theo bước sóng ITU-T Chương trình bày việc sử dụng lý thuyết sóng để tìm hiểu mode sóng lan truyền sợi quang Sử dụng hệ phương trình Maxwell để giải toán truyền tín hiệu ống dẫn sóng quang, ống dẫn sóng hình trụ tròn Chương sâu phân tích sóng lan truyền sợi đơn mode, loại sợi sử dụng chủ yếu hệ thống viễn thông sử dụng công nghệ chế tạo linh kiện quang hệ thống toàn quang, ghép kênh theo bước sóng, tách kênh theo bước sóng, lọc quang, chuyển mạch quang Do việc sâu khảo sát sợi đơn mode cần thiết Từ vấn đề này, ta khảo sát trình ghép mode, ghép kênh theo bước sóng tách kênh theo bước sóng Các vấn đề trình bày chi tiết chương Và chương cuối, chương trình bày số kết mô Chương trình mô viết MatLab, mô phát quang laser ghép/tách kênh theo bước sóng Hệ thống ghép kênh theo bước sóng, thường gọi hệ thống WDM, hệ thống quang tốc độ cao Hệ thống thực ghép luồng tín hiệu quang riêng lẽ thành luồng quang nhất, sau truyền tín hiệu sợi quang đơn mode Kỹ thuật dựa nguyên lý chia nhỏ băng thông ánh sáng, sử dụng băng thông nhỏ để truyền tín hiệu Về quan điểm truyền dẫn, xem kỹ thuật truyền song song tín hiệu quang có bước sóng khác đường truyền quang Chính việc ghép kênh theo bước sóng làm tăng dung lượng truyền dẫn sợi quang mà không tăng tốc độ truyền bit Đây ưu điểm kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng Đồng thời, ta hoàn toàn truyền bước sóng khác có tộc độ khác (tốc độ tốc độ chuỗi liệu số bước sóng tải đi) Ưu điểm có hệ thống ghép kênh theo thời gian PDH hay SDH Ghép kênh theo bước sóng vấn đề tương đối nên luận văn thiếu sót, mong quý thầy cô bạn đóng góp Tác giả i MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời giới thiệu Mục lục Chương 1: Tổng quan thông tin quang 1.1 Giới thiệu .1 1.2 Sợi quang .2 1.3 Ghép kênh theo bước sóng Chương 2: Mode sóng sợi quang SI 2.1 Lời giải tổng quát phương trình sóng .10 2.2 Các sóng không suy hao 16 2.3 Các mode sóng .22 2.4 Sóng điện ngang 22 2.5 Sóng từ ngang 28 2.6 Soùng hybrid 30 2.7 Sóng cực hướng tuyến tính 36 Chương 3: Sợi đơn mode 3.1 Trường điện từ sợi đơn mode SI .42 3.2 Dòng lượng sợi đơn mode SI 47 3.3 Đường kính trường mode 49 Chương 4: Ghép kênh theo bước sóng 4.1 Các loại coupler quang 51 4.2 Gheùp mode coupler WDM 58 4.3 Các loại ghép kênh theo bước sóng .63 4.4 Phân tích ghép bốn bước sóng 64 4.5 Các loại tách kênh theo bước sóng 67 4.6 Bộ lọc quang 69 Chương 5: Kết mô 5.1 Mô hình toán học .75 5.2 Sơ đồ chương trình mô 83 5.3 Kết nhận xét 84 5.4 Keát luaän .100 Phuï luïc 101 Tài liệu tham khảo 103 ii CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN QUANG Nội dung chính: 1.1 Giới thiệu 1.2 Sợi quang 1.3 Ghép kênh theo bước sóng 1.1 Giới thiệu Ánh sáng sử dụng để truyền thông tin người biết đến sử dụng từ lâu Tuy nhiên, hệ thống tin quang lúc thô sơ sử dụng để truyền thông tin đơn giản: báo hiệu có kẻ định chiến tranh, dẫn đường thủy hải đăng, … Và môi trường ttruyền dẫn không khí Mãi đến kỷ 20, hệ thống thông tin quang xây dựng hoàn thiện Môi trường truyền dẫn sử dụng sợi thủy tinh nh sáng mang tính chất sóng hạt, đại lượng sau đặc trưng cho tính chất ánh sáng: - Tần số: ký hiệu f, đơn vị Hertz [Hz] - Bước sóng: ký hiệu λ, đơn vị mét [m] - Năng lượng photon: lý hiệu E, đơn vị Joule [J] electronVolt [eV] Các đại lượng có mối quan hệ sau: f = C λ hay λ = C f (1.1) C vận tốc ánh sáng chân không, C ≈ 3.108m/s E = hf (1.2) h số Planck, h = 6,625.10-34Js nh sáng sử dụng hệ thống thông tin nằm trong vùng hồng ngoại, có bước sóng từ 800nm đến 1600nm Phổ suy hao ánh sáng sợi Silica (SiO2) minh họa hình 1.1 [1] α [dB/Km] 10 600 800 1000 1200 1400 λ [nm] 1600 Hình 1.1 Đặc tuyến suy hao ánh sáng sợi Silica (SiO2) Trên đặc tuyến có ba vùng cực tiểu, bước sóng ánh sáng ba vùng cực tiểu chọn để truyền tín hiệu Ba vùng gọi ba cửa sổ quang Bước sóng trung tâm ba cửa sổ lần lït λ1 = 850nm (cửa sổ 1), λ2 = 1300nm (cửa sổ 2), λ3 = 1550nm (cửa sổ 3) 1.2 Sợi quang Hiện nay, sợi quang sử dụng viễn thông chế tạo thủy tinh với thành phần SiO2 Cấu trúc gồm hai lớp lõi lớp bọc, hình vẽ 1.2 [2] Lõi (Core) Lớp bọc (Cladding) (a) b a n(r) n2 a a n1 b b r (b) n1: chieát suất lõi; n2: chiết súât lớp bọc Lõi (Core) (c) (d) Lớp bọc (Cladding) Hình 1.2 Sợi quang SI: (a) Cấu trúc sợi quang; (b) Dạng phân bố chiết suất sợi quang SI; (c) Mặt cắt ngang sợi quang; (d) Mặt cắt theo chiều dài sợi quang Lõi có chiết suất n1, lõi có chiết suất n2 nhỏ chiết suất lõi Để phân tích ánh sáng lan truyền sợi quang người ta sử dụng hai lý thuyết để giải vấn vấn đề, quang hình quang sóng Với thuyết quang hình, ta xem ánh sáng lan truyền dạng tia sáng với đặc tính truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ Với thuyết quang sóng, ta xem ánh sáng sóng điện từ có tần số cao, hàng THz Và sử dụng hệ phương trình Maxwell để giải vấn đề Sợi quang bao gồm loại sau: phân loại theo dạng phân bố chiết suất lõi sợi quang có loại SI (Step-Index) GI (Graded-Index); phân loại theo đặc tính lan truyền ánh sáng có loại đa mode (Multi-mode) đơn mode (Single mode) Tổng quát, chiết suất lõi sợi quang môt đại lượng thay đổi, với biểu thức toán học biểu diển sau: [1] ⎧ ⎪n ⎪ ⎪ n( r ) = ⎨ ⎪n ⎪ ⎪ ⎩ ⎡ r g⎤ ⎢1 − 2Δ⎛⎜ ⎞⎟ ⎥ ⎝ a ⎠ ⎥⎦ ⎢⎣ r≤a (1.3) a≤ r≤b đó: n1 giá trị chiết suất lớn lõi sợi quang, tức giá trị r = 0; n2 chiết suất lớp bọc; a bán kính lõi sợi quang; b bán kính lớp bọc sợi quang; r bán kính sợi quang có tâm nằm trục sợi quang; Δ độ chênh lệch chiết suất tương đối, xác định sau: Δ= n12 − n 22 2n12 (1.4) g hệ số mũ, có giá trị từ đến ∝ Giá trị g định nên dạng phân bố chiết sợi quang Hình 1.3 minh họa số dạng phân bố chiết suất sợi quang ứng với g = (phân bố chiết suất dạng tam giác), g = (phân bố chiết suất dạng paraboll), g = ∝ (phân bố chiết suất dạng bậc thang) b n1 n1 n1 n2 n2 n2 a (a) a b r b a (b) a b r b a a (c) b r Hình 1.3 Dạng phân bố chiết lõi sợi quang: (a) Sợi có phân bố chiết suất dạng tam giác; (b) Sợi có phân bố chiết suất dạng paraboll, hay sợi GI (Graded-Index); (c) Sợi có phân bố chiết suất dạng bậc thang, hay sợi SI (Step-Index) Sợi có phân bố chiết suất dạng bậc thang (thường gọi sợi SI) dạng paraboll (thường gọi sợi GI) thông dụng Sau có số sợi có phân bố chiết suất đặc biệt sử dụng cho tuyến truyền dẫn đường dài, tốc độ cao Khi phóng ánh sáng vào sợi quang, ánh sáng theo nhiều đường sợi quang, trạng thái ổn định đường gọi mode sóng Các mode sóng lan truyền sợi quang có phân cực tuyến tính ký hiệu LPnm (n=0, 1, 2, ,,,; m = 1, 2, 3, …) [3] Caùc mode sóng trình bày chi tiết chương Như vậy, ta có loại quang sau: sợi đa mode SI, sợi đa mode GI, sợi đơn mode SI (thường gọi sợi đơn mode) 1.3 Ghép kênh theo bước sóng Thế hệ phát triển mạng quang thay môi trường truyền dẫn cáp đồng cáp quang Lúc dung lượng truyền dẫn thông tin lớn (theo lý thuyết 50 Tbit/s), thỏa mãn hầu hết băng thông theo yêu cầu Tuy nhiên, ngày rõ ràng giả thiết sai Hiển nhiên băng thông sợi quang lớn băng thông cáp đồng hàng trăm lần, nhu cầu băng thông lớn, hệ thống thông tin quang ngày thỏa mãn nhu cầu Sợi quang đa mode có dải thông giới hạn tán sắc mode, hệ thống sợi quang đơn mode truyền tải lưu lượng tạo nhu cầu xã hội đại Có nhiều nguyên nhân gây cản trở cho việc tăng tốc độ bit truyền tín hiệu Thứ nhất, khoảng cách truyền sợi quang đơn mode bị giới hạn tán sắc ảnh hưởng phi tuyến sợi quang Nhưng cản trở thấy rõ là, theo lý thuyết dải thông sợi quang đơn mode khoảng 50THz, phát thu điện tử đại hoạt động không 10GHz [4] Do đó, tốc độ bit hệ thống điểm-điểm (point-to-point systems) bị giới hạn thiết bị điện tử hệ thống Nói cách khác, hệ thống truyền dẫn sử dụng phần nhỏ dung lượng truyền sợi đơn mode Giải pháp cho vấn đề tồn viễn thông trước công nghệ truyền dẫn quang phát triển, ghép kênh Các công ty điện thoại sử dụng ghép kênh theo thời gian từ trước năm 1960’s để tăng dung lượng đường truyền dẫn cáp đồng lắp đặt Hai kỹ thuật ghép kênh sử dụng hệ thống thông tin quang ghép kênh theo thời gian TDM (Time-Division Multiplexing) ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength-Division Multiplexing) Khái niệm ghép kênh theo thời gian TDM minh họa đơn giản hình 1.4 TX1 RX1 TX2 n TDM MUX TXn RX2 n TDM DEMUX RXn Hình 1.4 Sơ đồ đơn giản minh họa ghép kênh TDM Tín hiệu từ TX1, TX2 phát khác đưa đến ghép kênh MUX (Multiplexer) Bộ ghép lấy mẫu tín hiệu, gán khe thời gian cho mẫu truyền chúng đường truyền Các mẫu truyền theo trình tự thời gian Ở thu, phân kênh DEMUX (Demultiplexer) phân mẫu định hướng tín hiệu từ TX1 đến RX1 RXk Như thu có tín hiệu từ phát dạng chuỗi khe thời gian mẫu Dải thông sợi quang sử dụng cho TDM bao nhiêu? Hãy khảo sát toán sau: có phát, phát TX phát tốc độ 2,5-Gbits/s sợi quang phải mang tín hiệu với tốc độ 10-Gbit/s Từ cho thấy TDM đơn giản làm tăng tốc độ bit truyền tín hiệu Giả sử dải thông BW (Bandwidth) với tốc độ bit BR (Bit rate), thấy nhảy vọt tốc độ Một câu hỏi tăng số lượng kênh ghép hay không? Câu trả lời có, ghép phân kênh phải hoạt động tốc độ bit cao Cả MUX DEMUX (TDM) mạch điện tử có giới hạn tốc độ hoạt động (khoảng 10-Gbits/s) [4] Ghép kênh theo bước sóng dựa nguyên lý vật lý sau: nhiều luồng sáng bước sóng khác lan truyền lúc sợi quang mà không bị giao thoa (interference) Nguyên lý hoạt động hệ thống ghép kênh theo bước sóng mô tả đơn giản hình 1.5 TX1 TX2 RX1 λ1 λ2 λn … λ2 λ1 λn TXn λ1 λ2 RX2 λn WDM MUX WDM DEMUX RXn Hình 1.5 Sơ đồ minh họa ghép kênh theo bước sóng Hình 5.22 Công suất ngõ , phổ ngõ nhiễu RIN Hình 5.23 Mật độ hạt photon 90 Hình 5.24 Biểu đồ mắt phát Nhận xét Hình 5.25 5.26 minh họa tín hiệu quang phát từ laser sử sụng hai phương pháp điều chế khác với chuỗi liệu 10110101 (mã đường truyền RZ) Hình 5.25 Dạng sóng tín hiệu quang ngõ mật độ phổ công suất tín hiệu quang sử dụng kiểu điều chế trực tiếp Tốc độ bit: 2.5 Gbps 91 Hình 5.26 Dạng sóng tín hiệu quang ngõ mật độ phổ công suất tín hiệu quang sử dụng kiểu điều chế Tốc độ bit: 2.5 Gbps Có khác dạng sóng tín hiệu quang giải thích sau: - Với điều chế trực tiếp: cường độ dòng điện liệu cần điều chế đưa trực tiếp vào laser làm laser thay đổi trạng thái theo thay đổi trạng thái liệu Chính điều làm công suất phát laser có dạng sóng không vuông dạng liệu cần điều chế Và vậy, tốc độ thay đổi trạng thái nhanh dạng sóng ngõ bị biến dạng, công suất phát laser giảm dòng kích có cường độ không đổi, điều phụ thuộc vào tốc độ bit truyền liệu Sự suy giảm công suất tốc độ bit tăng thời gian chuyển trạng thái laser có giới hạn Hình 5.27 minh họa dạng sóng ngõ laser điều chế trực tiếp với tốc độ 10 Gbps, hình 5.28 minh họa tương ứng với tốc độ bit tăng đến 40 Gbps Như thấy rõ, tốc độ bit tăng dần công suất phát ngõ laser giảm dần không biến điệu theo dạng tín hiệu điều chế Hay nói cách khác, tốc điều chế cao laser thay đổi trạng thái theo liệu điều chế Chính vậy, để giảm ảnh hưởng này, hệ thống thông tin quang tốc độ cao, phát quang chủ yếu sử dụng kiểu điều chế 92 Hình 5.27 Dạng sóng tín hiệu quang ngõ mật độ phổ công suất tín hiệu quang sử dụng kiểu điều chế trực tiếp Tốc độ bit: 10 Gbps Hình 5.28 Dạng sóng tín hiệu quang ngõ mật độ phổ công suất tín hiệu quang sử dụng kiểu điều chế trực tiếp Tốc độ bit: 40 Gbps 93 5.3.2 Bộ WDM MUX/DEMUX Xét trình ghép bốn kênh sau: - Kênh 1: có bước sóng 1550nm, chuỗi liệu: 10101010 (hình 5.29) Kênh 2: có bước sóng 1550.8nm, chuỗi liệu: 11001010 (hình 5.30) Kênh 3: có bước sóng 1551.6nm, chuỗi liệu: 11001011 (hình 5.31) Kênh 4: có bước sóng 1552.4nm, chuỗi liệu: 11011011 (hình 5.32) Hình 5.29 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ kênh Hình 5.30 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ kênh 94 Hình 5.31 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ kênh Hình 5.32 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ kênh Hình 5.33 phổ ngõ ghép bốn bước sóng (bộ phát quang sử dụng kiều điều chế trực tiếp.) 95 Hình 5.33 Phổ tín hiệu ghép bốn kênh sử dụng điều chế trực tiếp Hình 5.34, 5.35, 5.36, 5.37 dạng sóng (ttrong miền thời gian) phổ ngõ kênh 1, 2, 3, từ tách kênh Hình 5.34 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ ngõ kênh 96 Hình 5.35 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ ngõ kênh Hình 5.36 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ ngõ kênh 97 Hình 5.37 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ ngõ kênh Nhận xét: Như dạng sóng phổ tín hiệu sau tách không “trơn” tín hiệu ban đầu (tín hiệu trước ghép) Có khác biệt có xuyên kênh kênh lân cận Chính có xuyên kênh mà dạng tín hiệu sau tách trông giống có nhiễu tác động vào Độ xuyên kênh lớn gây méo dạng tín hiệu mạnh, làm tăng lỗi bit (tăng BER) 5.3.3 Bộ WDM Coupler Hình 5.38 minh họa dạng sóng phổ ngõ WDM sử dụng công nghệ quang sợi (FBT) 98 Hình 5.38 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ ngõ WDM kênh sử dụng công nghệ quang sợi (FBT coupler) Sau thay đổi bước sóng kênh ngõ vào, ta nhận thay đổi hệ số ghép ghép, làm cường độ tín hiệu ngõ thay đổi theo, hình 5.39 Hình 5.39 Dạng sóng (trong miền thời gian) phổ ngõ WDM kênh thay đổi theo bước sóng tín hiệu vào 99 5.4 Kết Luận Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng kỹ thuật tương đối Nó có nhiều ưu điểm, tương lai, WDM xem lõi hệ thống băng rộng Mạng toàn quang (all optical networks) sau này, kỹ thuật WDM kết hợp với kỹ thuật công nghệ quang tiên tiến khác, kỹ thuật khuếch đại quang chuyển mạch quang Đề tài nghiên cứu vấn đề WDM: ghép mode ghép, công nghệ sử dụng để chế tạo WDM MUX/DEMUX nay, chuẩn ghép, nguồn quang sử dụng làm phát quang, kiểu điều chế cho tín hiệu tốc độ cao, phương pháp tách kênh theo bước sóng, loại lọc quang Tuy nhiên, đề tài thiếu sót Chưa xét hiệu ứng phi tuyến hệ thống WDM, nhiễu ảnh hưởng xuyên kênh WDM, đánh giá chất lượng hệ thống WDM Các vấn đề vừa nêu hướng phát triển đề tài Chương trình mô cố gắng đưa thông số Laser ghép WDM (tham khảo data sheet linh kiện), chưa có kết thực nghiệm để kiểm tra mức độ xác kết có từ chương trình Chương trình mô phát triển thêm vài module để mô toàn hệ thống thông tin quang, module sợi quang, module thu quang, module khuếch đại quang, module bù tán sắc Những điểm đạt đề tài: phân tích sợi quang đơn mode, khảo sát trình ghép mode ghép bước sóng, công nghệ sử dụng làm linh kiện quang thụ động tích cực, phương pháp ghép/tách bước sóng, loại lọc quang, mô phát quang laser bà ghép/tách bước sóng Những điểm chưa đạt được: chưa phân tích nhiễu xuyên kênh hệ thống WDM, chưa đánh giá chất lượng hệ thống WDM 100 Tài Liệu Tham Khảo [1] J M Senior Optical Fiber Communications: Principles and Practice Second edition, Prentice Hall, 1993 [2] G Keiser Optical Fiber Communications Third edition, McGraw-Hill, 2000 [3] J Gowar Optical Communication Systems Second edition, Prentice-Hall, 1993 [4] D K Mynbave, and L L Scheiner Fiber-Optic Communications Technology Prentice-Hall, 2001 [5] J R Reitz, F J Milford, and R W Christy Foundations of Electromagnectic Theory Fourth edition, Addisson-Wesley, 1993 [6] W van Etten, and J van der Plaats Fundamentals of Optical Fiber Communications Prenice-Hall [7] G P Agrawal Fiber-Optic Communication Systems Second edition, John Wiley & Sons, 1997 [8] R Ramaswani, and K N Sivarajan Optical Networks: A Practical Perspective Second edition, Morgan Kaufmann Publishers, 2002 [9] F C Allard Fiber Optics Handbook for Engineers and Scientists McGraw-Hill, 1990 [10] J M Loùpez-Higuera Handbook of Optical Fiber Sensing Technology John Wiley & Sons, 2002 [11] Ivan P Kaminow, Thomas L Koch Optical Fiber Telecommunications IIIB Academic Press, 1997 [12] Andrea Borella, Giovanni Cancellieri, Franco Chiaraluce Wavelength Division Multiple Access Optical Network Artech House, 1998 103 Tài Liệu Tham Khảo Khác [13] Biswanath Mukherjee Optical Communication Networks McGraw-Hill, 1997 [14] Robert G Winch Telecommunication Telecommunications, 1998 [15] Denis J G Mestdagh Fundamentals of Multiaccess Optical Fiber Networks Artech House, 1995 [16] H Ghafouri-Shiraz Fundamentals of Laser Diode Amplifiers John Wiley & Sons, 1996 [17] Max Ming-Kang Liu Principles and Applications of Optical Communications Irwin [18] Thomas E.Stern, Krishna Bala Muliwavelength Optical Networks: A Layered Approach Addision-Wesley, 1999 [19] P C Becker, N A Olsson, J R Simpson Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology Academic Press, 1999 [20] Richard Syms, John Cozens Optical Guided Waves and Device McGraw-Hill, 1992 [21] F Aníbal Fernández, Yilong Lu Microwave and Optical Waveguide Analysis by the Finite Element Method John Wiley & Sons, 1996 [22] Silvello Betti, Giancarlo De Marchis, Eugenio Iannone Coherent Optical Communications Systems John Wiley & Sons, 1995 [23] Brue H Walker Optical Engineering Fundamentals McGraw-Hill, 1995 [24] Motoichi Ohtsu Frequency Control of Semiconductor Laser John Wiley & Sons, 1996 [25] Regis J “Bud” Bates Optical Switching and Networking Handbook McGraw-Hill, 2001 [26] John G Proakis Digital Communications Third edition, McGrawHill, 1995 [27] John G Proakis, Dimitris G Manolakis Introduction to Digital Signal Processing Macmillan, 1989 [28] John R Reitz, Frederick J Milford, Robert W Christy Foundations of Electromagnectic Theory Fourth edition, Addisson-Wesley, 1993 [29] Duane Hanselman, Bruce Littlefiled Mastering Matlab 5: A Comprehensive Tutorial and Reference Prentice Hall, 1998 Transmission Systems McGraw-Hill 104 PHỤ LỤC A CÁC HÀM BESSEL A.1 Các hàm Bessel Phương trình vi phân: z2 d2y dy +z + ( z − v ) y = , với v số thực dz dz gọi phương trình Bessel, nghiệm gọi hàm Bessel sau: Jv(z) J-v(z) tạo nên tập nghiệm phương trình Bessel Jv(z) định nghóa − z2 k ) z v ∞ J v ( z) = ( ) ∑ k =0 k!Γ(v + k + 1) ( với Γ(α) hàm Gamma Jv(z) gọi hàmBessel loại Yv(z) nghiệm thứ phương trình Bessel, độc lập tuyến tính với hàm Jv(z), định nghóa sau: Yv ( z ) = J v ( z ) cos(vπ ) − J −v ( z ) sin(vπ ) Yv(z) gọi hàm Bessel loại Các hàm Bessel có quan hệ với hàm Hankel, gọi hàm Bessel loại 3: H v(1) ( z ) = J v ( z ) + iYv ( z ) H v( ) ( z ) = J v ( z ) − iYv ( z ) A.2 Các hàm Bessel sửa đổi Phương trình vi phaân: z2 d2y dy +z − ( z + v ) y = , với v số thực dz dz gọi phương trình Bessel sửa đổi, nghiệm gọi hàm Bessel sửa đổi Iv(z) I-v(z) tạo nên tập nghiệm phương trình Bessel sửa đổi Kv(z) nghiệm thứ hai, độc lập với Iv(z) Iv(z) Kv(z) định nghóa sau: z2 k ) z I v ( z) = ( ) v ∑ k =0 k!Γ(v + k + 1) ∞ ( 101 với Γ(α) hàm Gamma Iv(z) gọi hàmBessel sửa đổi loại π I −v ( z ) − I v ( z ) sin( vπ ) K v ( z) = ( ) Kv(z) gọi hàmBessel sửa đổi loại A.3 Hàm Gamma Hàm Gamma định nghóa dạng tích phân: ∞ Γ(α ) = ∫ tα −1e − t dt Với số tự nhiên n, Γ ( n + 1) = n! 102 ... kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng với 128 bước sóng truyền 1,28-Tbits/s đưa vào thương mại Ghép kênh theo bước sóng chia làm hai loại lớn: ghép kênh theo bước sóng băng rộng (broadband WDM) ghép. .. WDM sử dụng truyền song song Ghép kênh theo thời gian TDM ghép kênh theo bước sóng WDM hai kỹ thuật cạnh tranh nhau? Không, chúng hổ trợ phát triển Ghép kênh theo bước sóng hướng phát triển mạng... quang, ghép kênh theo bước sóng, tách kênh theo bước sóng, lọc quang, chuyển mạch quang Do việc sâu khảo sát sợi đơn mode cần thiết Từ vấn đề này, ta khảo sát trình ghép mode, ghép kênh theo bước sóng