II. Một số kỹ thuật Coherent tiên tiến:
2. Kỹ thuật truyền dẫn phân cựu đa mức:
Do trạng thái phân cực của trường ánh sáng dọc theo sợi luôn bất ổn định, nên đảm bảo thu được chuẩn xác tín hiệu thì điều quan trọng là sao cho trường của tín hiệu đến và trường của bộ dao động nội đến bề mặt photodiode phải đồng bộ. Để thực hiện điều này có thể sử dụng phương pháp điều biến phân cực đa mức. Trong quá trình phân cực ánh sáng, người ta đã phát hiện ra 4 thành phần cơ bản mà dựa vào đó có thể quan sát sóng điện từ, chúng được gọi là các tham số Stockes. Ở phía phát người ta tiến hành điều
Hình 4.2 mơ tả nguyên lý hoạt động của máy phát và điều chế phân cực đa mức.
TL: laser phát PBS: Bộ chia quang phân cực PR: Bộ quay phân cực PM: Bộ điều pha.
DC: Bộ ghép hướng quang. COD: bộ mã.
Hình 4.2: sơ đồ máy điều biên phân cực
Trường ánh sáng của laser phát được coi như đã phân cực tuyến tính tại II so với trục so sánh của nguồn phát, được phân tích thành 4 các thành phần Sx(t) và Sy(t) như sau:
(4.1)
Ao2 tỷ lệ với công suất quang và (t) nhiễu của laser phát. Ở nhánh trên các thành phần phân cực của tín hiệu Sx(t) được quay một góc /2 để khớp với thành phần phân cực Sy(t): trong khi đó ở nhánh dưới, Sy(t) được điều biến pha theo quy luật hàm (t). Bộ ghép hướng sẽ trộn Sx(t) và Sy(t) lại với nhau
(4.2)
(4.3).
Ở phần thứ hai của bộ điều biến, Zx(t) lại được quay góc /2 và Zy(t) được điều biến pha theo quy luật Y(t). Bộ chia phân cực sẽ tiến hành kết hợp hai tín hiệu này và cho ra trường quang ở đầu ra .
(4.4).
Ở đây: , là các vecto đồng trục so sánh, và:
Do (t), (t) là các góc độc lập nên có thể lấy giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến 2 và bộ điều biến ở đây có thể cho ra một trạng thái phân cực đã được lựa chọn một cách tuỳ ý. Đến đây có thể tính được các giá trị của hàm điều biến để thu được trạng thái phân cực, trạng thái này được thể hiện qua các hàm số Stockes được ký hiệu là S1, S2, S3.
Hình 4.3 mơ tả sơ đồ máy thu của hệ thống Coherent điều biến phân cực đa mức:
Hình 4.3. Sơ đồ khối máy thu
Ở phía thu bộ dao động nội tạo ra tín hiệu đã phân cực tại /4 tương ứng với trục so sánh của bộ thu. Tín hiệu này được tách ra thành các thành phần phân cực của trường tín hiệu thu. Tín hiệu trung tần sau khi được lọc băng sẽ được đưa ra hai nhánh tín hiệu điện. Cuối cùng qua các mạch đánh giá các tham số Stockes của trạng thái phân cực và bộ quyết định để thu được các tín hiệu.