- Một xung ánh sáng bơm và một ánh sáng liên tục CW được truyền ngược nhau trong một sợi quang có độ dài L. Ánh sáng xung được phóng vào sợi từ Z = 0 và truyền theo chiều +Z, trong khi ánh sáng sóng liên tục được phóng vào sợi ở vị trí Z = L và truyền theo hướng -Z. Tại Z=z ánh sáng sóng liên tục CW được khuếch đại bởi tác động Raman giữa ánh sáng bơm và ánh sáng sóng liên tục trong sợi quang. Công suất ánh sáng sóng liên tục được khuếch đại truyền qua sợi quang từ Z tới 0 với một suy hao sợi quang. Theo hình vẽ sau công suất sóng liên tục CW được tách như sau:
Hình 2.2. Hình công suất sóng liên tục CW
Pd(z) = Pdc + Pamp(z) Pdc = Pcw(L) exp(-αcw z).C
Pamp(z) = Pdc γ(z) Pp(0) exp(-αpz)vW/2 Trong đó:
Pcw(L) là công suất sóng liên tục tại Z=L. Pp(0) là Công suất sóng liên tục tại Z = 0.
C là tổng suy hao truyền dẫn qua bộ lọc và bộ truyền quang.
αcw và αp là các hệ số suy hao tại các bước sóng liên tục và bước sóng bơm. Pdc là công suất sóng liên tục khi không có ánh sáng bơm.
Pamp(z) là phần tăng của công suất sóng liên tục bởi khuếch đại Raman.
Khi ta tính đến trường hợp xả hết còng suất bơm do sự chuyển năng lượng trong khuếch đại Raman thì :
Pamp(z) = Pdcγ(z).(vW/2).Pp(0).exp(-αpz).exp[γ(z)Pcw(L)exp(-αcwz). [exp(αcwz)- 1]/αcw]
Trong đó:
αR là hệ số suy hao tán xạ Raman (Np/m) λcw là bước sóng ánh sáng liên tục CW S = (λcw/n)2/4πAeff
Bảng các tham số sử dụng cho tính toán như sau:
Table 1
Parameter Symbol PD(PIN) APD
Coupling coefflcient ηc 1dB 1dB
Quantum efficiency ηd 0.8dB 0.8dB
Multiplied factor M 1 20
Dark current IdM 5nA 5nA
Multipiied dark current Id0 - 5nA
Excess noise factor x - 0.7
Noise figure of electrical amplifier F 8dB 8dB
Load resistance R 16Ω 16Ω
Tabte 2
Patalneter Symbol Vallle
Attenuation coefficient at 1330 nm αcw 0.22dB/Km
Attenuation coefficient at 1450 nm αp 0.26dB/Km
Raman gain efficiency γ 0.40
Refractive index n 1.45
Efective area Aeff 78µm2