DSF(G.655).
a. Sự hình thành sợi quang NZ-DSF.
Ngày nay với sự phát triển ƣu thế của ghép kênh theo tần số quang mật độ cao, kỹ thuật ghép kênh quang theo bƣớc sóng WDM ra đời thể hiện khả năng truyền nhiều bƣớc sóng trên một sợi quang, lúc này cần phải chú trọng đáp ứng phi tuyến của sợi quang. Vì đáp ứng phi tuyền nó gây ra thêm một loạt các hiệu
ứng phi tuyến nhƣ hiệu ứng trộn bốn sóng FWM, tự điều chế pha SPM( Self Phase Modulation), điều chế chéo XPM ( Cross Phase Modulation).
Trong các hiệu ứng này, hiệu ứng FWM là nghiêm trọng nhất. Do hiệu suất của hiệu ứng FWM phụ thuộc vào tán sắc của sợi quang cho nên sợi tán sắc dịch chuyển DSF không thích hợp với hệ thống WDM có dung lƣợng lớn và cự ly xa. Để giải quyết vấn đề này thì sợi NZ-DSF đã ra đời nhằm chống lại giới hạn FWM của DSF để đảm bảo cho tất cả các kênh có các tốc độ khác nhau trong sợi
b.Đặc tính suy hao của sợi quang NZ-DSF.
Đặc tính suy hao của sợi quang này tƣơng tự nhƣ sợi đơn mode thông thƣờng SMF, nhƣng điểm nổi bật của nó là có tán sắc nhỏ nhƣng khác không với giá trị tiêu biểu là 1 ps/nm.km Dmin 6 ps/nm.km trong vùng bƣớc sóng 1530 nm – 1565 nm nhƣng không đƣợc bằng không tại vùng cửa sổ 1550 nm. Do đó, đặc điểm nổi bật nhất của nó so với sợi quang khác là nó đƣợc tối ƣu hóa chống lại các hiệu ứng phi tuyến( nhất là FWM), để có thể truyền dẫn cho hệ thống DWDM. Băng thông quy định theo khuyến nghị là băng C ( 1530 nm – 1565 nm) nhƣng mở rộng sang cả băng L thì càng tốt, tức là khuyến khích chế tạo mở rộng phổ truyền dẫn sang tới bƣớc sóng 1625 nm.
c.Phân loại.
Có hai loại sợi NZ-DSF là:
Sợi +NZ-DSF có điểm tán sắc bằng không nằm ở vùng bƣớc sóng nhỏ hơn 1500nm.
Sợi –NZ-DSF có điểm tán sắc bằng không nằm ở vùng có bƣớc sóng lớn hơn 1600 nm.
d.Sự phát triển của NZ-DSF với độ tán sắc thấp
Đặc điểm của các loại sợi NZ-DSF, sợi A có giá trị phân tán tƣơng đối lớn ở bƣớc sóng 1550 nm, và bƣớc sóng tán sắc không chuyển sang phía bên ngắn, sợi B bằng một mở rộng Aeff và sợi C một dốc phân tán nhỏ hơn so với những
Nhìn vào sợi C, một NZ-DSF có độ dốc phân tán thấp, nó đạt một Aeff giảm 55 μm2
trong khi độ dốc tán sắc đƣợc giới hạn 0.045 ps/nm2/km. Và kể từ khi bƣớc sóng không phân tán ở vùng Raman, chúng ta có thể nói rằng sợi B và C là đặc biệt phù hợp cho các lien kết truyền dẫn sử dụng của khuếch đại Raman đƣợc phân phối
Trong mục tiêu của công việc này là giảm độ dốc tán sắc đến 0.020 ps/nm2/km, ít hơn một nửa giá trị so với sợi C ở bảng sau:
Sợi Độ tán sắc (ps/nm/km) Độ dốc tán sắc(ps/nm2 /km) Aeff (μm2 ) Sự suy giảm A 8 0.07 65 <0.21 B 5 0.09 72 <0.21 C 5 0.045 55 <0.21
Trong khi duy trì Aeff tại 45 μm2 , cũng giống nhƣ của DSF thông thƣờng, để làm cho sợi đó cũng đƣợc áp dụng trong các lien kết truyền dẫn sử dụng khuếch đại Raman, đó là mục tiêu mà các bƣớc sóng không tán sắc thể ngắn hơn 1430 nm. Phần này không chỉ mô tả các thiết kế và chế tạo các nguyên mẫu NZ-DSF, mà còn xem xét một mô hình hệ thống áp dụng một phân phối của các đặc tính nguyên mẫu NZ-DSF nhƣ một liên kết truyền dẫn.
e.Thiết kế của một NZ-DSF độ dốc tán sắc cực thấp.
Trong việc xem xét chiết suất của một sợi NZ-DSF có độ dốc tán sắc thấp, các tác giả đầu tiên đã thực hiện đánh giá các cấu hình kép khúc xạ chỉ số của cấu trúc hai lớp . Một cấu hình nhƣ vậy là dễ chế tạo, và trƣớc đó đã thƣờng xuyên đƣợc xem xét cho các sợi liên kết truyền tải. Sự phân bố điện trƣờng là đáng kể, làm cho kết nối dễ dàng với các sợi khác. Và kết quả mô phỏng của từng tham số trong sơ đồ kép đƣợc thay đổi rõ rệt. Nó đã đƣợc phát hiện với độ
dốc tán sắc không thể hạ thấp hơn dƣới 0.06ps/nm2/km ,làm nó hầu nhƣ không thể có đƣợc giá trị ngƣỡng.
f.Kết luận
Sự phát triển của một NZ-DSF có độ tán sắc cực thấp cho các thế hệ tiếp theo của đƣờng truyền dẫn cáp quang. Vì sự ƣu tiên gắn với giảm độ dốc phân tán, thông qua mục tiêu của việc đạt đƣợc một giá trị 0.020 ps/nm2/km, thậm chí tốt hơn so với 0.045 ps/nm2/km hiện có sẵn của các sợi NZ-DSF. Một số cấu hình đã đƣợc xem xét và mô phỏng đƣợc sử dụng để tối ƣu hóa tham số, và một nguyên mẫu đƣợc chế tạo để duy trì một Aeff với 45 μm2
và đạt đƣợc mục tiêu độ dốc tán sắc 0.020 ps/nm2/km. Bằng cách hạ thấp độ dốc tán sắc , sự thay đổi ngắn bên trong các bƣớc sóng tán sắc bằng không, trong đó sự xuất hiện của FWM có thể tránh đƣợc, làm lan truyền trong một pham vi lớn hơn các bƣớc sóng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ts. Lê Quốc Cƣờng, THs. Đỗ Văn Việt Em, THs.Phạm Quốc Hợp, Kỹ thuật
thông tin quang,2009
2. Ts. Vũ Văn San, Hệ thống thông tin quang tập 2, 2008
3. ThS.Bùi Đình Thịnh, Bài giảng hệ thống thông tin số
4.Ts. Đinh Sơn Thạch, Một số chuyên đề lượng tử điện tử
KẾT LUẬN
Sợi quang tán sắc dịch chuyển là một thế hệ sợi quang mới đang dần thay thế các loại sợi quang thông thƣờng hiện nay. Sự ra đời của sợi quang tán sắc dịch chuyển đã đánh dấu bƣớc phát triển của một công nghệ sợi quang hiện đại, đƣa thông tin quang lên một tầm cao mới. Không chỉ trong lĩnh vực thông tin mà sợi quang tán sắc dịch chuyển còn đƣợc ứng dụng trong nhiều các lĩnh vực khác nhau nhƣ y học, công nghiệp,…
Sợi quang tán sắc dịch chuyển còn rất trẻ và vẫn còn nhiều mong đợi hơn nữa vào loại sợi quang nay. Với sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ thì những năm tới đây sẽ có một loạt các ứng dụng cao khác nhau của sợi quang tán sắc dịch chuyển vào trong các lĩnh vực nhƣ viễn thông, y học, cảm biến ,…
NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
1. Tinh thần thái độ, sự cố gắng của sinh viên trong quá trình thực hiện Đồ án/khóa luận: ... ... ... ... ... ...
2. Đánh giá chất lƣợng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trên các mặt: lý luận, thực tiễn, chất lƣợng thuyết minh và các bản vẽ): ... ... ... ... ... ... 3. Chấm điểm của giảng viên hƣớng dẫn
(Điểm ghi bằngsố và chữ)
Hải Phòng, ngày 12 tháng 6 năm 2016
Giảng viên hướng dẫn
ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN
1. Đánh giá chất lƣợng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp về các mặt: thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lƣợng thuyết minh và các bản vẽ, mô hình (nếu có) …:
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2. Chấm điểm của ngƣời phản biện
(Điểm ghi bằngsố và chữ)
Hải Phòng, ngày 12 tháng 6 năm 2016