(3.12’)
là hàm của quãng đường truyền chuẩn hóaz / LD .
Tỉ số được định nghĩa là hệ số mở rộng xung tại quãng đường truyền z.
Hệ số này phụ thuộc vào tham số chirp C và tham số tán sắc2 .
3.1.2. Ảnh hưởng của tham số tán sắc và tham số chirp
Để làm rõ sự phụ thuộc này, chúng ta giả sử một xung ban đầu có độ rộng
và tham số chirp có thể thay với các giá trị khác nhau. Xung này truyền vào các sợi quang có tham số tán sắc khác nhau 2 50; 20; 20; 50 ps2 / km . [10, 45] Sự phụ thuộc của độ rộng xung ra vào tham số chirp sau khi truyền qua các sợi quang khác nhau với chiều dài 100km được trình này trên hình 3.1.
(p s) 1 xu n g T g ia n T h o i Tham so chirp C
Hình 3.1. Sự phụ thuộc vào tham số chirp của độ rộng xung truyền qua sợi quang 100km với các tham số tán sắc: -50ps2/km (liên tục); -20ps2/km (gạch); +20ps2/km (chấm) và +50ps2/km (gạch - chấm).
Từ hình 3.1 thấy rằng, xung sẽ mở rộng hay nén lại phụ thuộc vào dấu của tích các tham số chirp và tán sắc. Cụ thể:
- Trong sợi quang tắn sắc thường ( 2 0 ) xung Gauss chirp dương (C 0 ) sẽ luôn luôn được mở rộng ( 1) (nhánh chấm - vạch ứng với 2 50 ps2 / km và nhánh chấm chấm ứng với 2 20 ps2 / km bên phải điểm C = 0).
- Quá trình mở rộng này cũng sẽ xẩy ra trong sợi quang tán sắc dị thường ( 20 ) đối với xung Gauss có chirp âm (nhánh liên tục ứng với250 ps2 /
km và nhánh vạch ứng với2 20 ps2 / km bên trái điểm C = 0).
- Với các xung không chirp (C = 0), quá trình mở rộng luôn luôn xẩy ra do tán sắc, tuy nhiên, hệ số mở rộng nhỏ. Trong trường hợp cụ thể trên hình 3.1, hệ số mở rộng thay đổi trong khoảng từ 1,01 đến 1,12 ( 1.01 1.12 ) khi lan
truyền trong sợi quang có tham số tán sắc thay đổi từ 10ps2/km đến 50ps2/km (xem hình 3.2). (p s) 1 D o r o n g x u n g T 600 500 400 300 200 100 0 10
Tham so tan sac 2(ps2/km)
Hình 3.2. Độ rộng xung ra phụ thuộc vào tham số tán sắc mô phỏng với xung vào Gauss có tham số chirp khác nhau.
- Trong trường hợp (đường chấm chấm và đường vạch), tồn tại một khoảng giá trị của các tham số, trong đó xung có chirp được nén lại ( 1 ). Ví dụ, trong sợi quang có tham số tán sắc 2 50 ps2 / km các xung Gauss có tham số chirp thay đổi từ 0,2 đến 3,8 sẽ được nén lại.
- Trong một sợi quang có tham số tán sắc nhất định, luôn tồn tại hai giá trị của tham số chirp C mà tại đó xung lan truyền qua không đổi về độ rộng( 1). Trong trường hợp cụ thể trên hình 3.1, xung Gauss có tham số chirp C = 0,2 và C = 3,8 sẽ giữ nguyên dạng xung khi truyền qua sợi quang dài 100km có tham số tán sắc 2 50 ps2 / km .
59
Thực tế, sợi quang sử dụng trong thông tin được chế tạo từ thủy tinh là môi trường tán sắc thường. Tham số tán sắc của nó sẽ dương ( 2 0 ), do đó, xung có chirp dương luôn luôn mở rộng (đường gạch - điểm trên hình 3.2). Nhưng đối với các xung ban đầu có chirp âm, sẽ có quá trình nén xung trong các sợi quang có tham số tán sắc nằm trong một khoảng xác định nào đó. Ví dụ, khi C = -8, xung sẽ được nén trong sợi quang có tham số tán sắc đến 25 ps2/km (đường chấm trong hình 3.2). Hệ số nén lớn nhất sẽ đạt được với sợi quang có tham số tán sắc 2 12,5 ps2 / km . Trong khi đó, khi C = -6, xung sẽ được nén trong các sợi quang có tham số tán sắc đến 32 ps2/km (đường gạch trên hình 3.2) và hệ số nén lớn nhất đạt được với sợi quang có tham số tán sắc
2 16,5 ps2 / km .
Từ những nhận xét trên thấy rằng:
i)Có thể chọn được bộ tham số phù hợp giữa xung vào và sợi quang để nhận được xung ra giữa nguyên dạng với xung đầu vào. Trong ví dụ mô phỏng, bộ tham số có thể chọn là:
T0 100 ps ,L 100km , 2 25 ps2 / km vàC 8 hoặcT0
100 ps ,L 100km , 2 34 ps2 / km vàC 6 ;
ii) Cũng có thể chọn được bộ tham số cho quá trình nén xung và đạt hệ số nén lớn nhất, ví dụ:
hoặc