
CÁCH TỬ BRAGG SỌI QUANG chương 4
Thông tin tài liệu:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÁCH TỬ BRAGG SỌI QUANG chương 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN THÔNG TIN QUANGĐỀ TÀI: CÁCH TỬ BRAGG SỌI QUANG CHƯƠNG 4 CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÁCH TỬ BRAGG SỢI QUANG4. 1 Ứng dụng của cách tử Bragg quang trong bù tán sắc4. 1. 1 Giới thiệu Tán sắc trong quang sợi đơn mode là một trong những hiện tượng vật lý ảnhhưởng nghiêm trọng đến chất lượng của mạng thông tin quang tốc độ cao d ùngbước sóng ánh sáng vùng cửa sổ 1550nm. Nó làm tăng tỉ lệ lỗi bit, giới hạn tốc độhoặc khoảng cách truyền c ủa mạng. Để xây dựng hoặc nâng cấp những mạngthông tin quang (OTDM, DWDM, OCDMA) kích thư ớc lớn (vài nghìn km), tốcđộ cao (vài chục Gbit/s) thì một vấn đề quan trọng phải giải quyết đó là giảm tốithiểu độ tán sắc trong sợi cáp quang. Một số giải pháp khắc phục hiện tượng tán sắc đang được áp dụng hiện nay trênthế giới là sử dụng các cáp quang thông tin có độ tán sắc tối thiểu (dispersion-shifted fibers) hoặc cáp quang có khả năng bù độ tán sắc (dispension-compensatingfibers). Tuy nhiên các phương pháp này có một nhược điểm là chi phí lớn do giáthành cáp quang đặc biệt này đắt hơn nhiều so với cáp quang thông tin thôngthường. Ngoài ra phải tính đến chi phí để thay thế toàn bộ các cáp quang thôngthường đã lắp đặt trước đó hoặc lắp đặt thêm những đoạn cáp quang bù tán sắc khádài (cỡ vài km cáp quang bù tán sắc để bù cho vài chục km cáp quang thường).Hiện nay có một hướng nghiên cứu mới sử dụng các quang sợi có lõi là các cách tửBragg để bù độ tán sắc. Ưu điểm của phương pháp này là thiết bị có kích thướcnhỏ gọn, chế tạo đơn giản, và hoạt động rất có hiệu quả. Phương pháp bù độ tánsắc trong quang sợi đơn mode dùng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ thay đổi tuyếntính (linear chirped Fiber Bragg Grating).4. 1. 2 Hiện tượng tán sắc trong sợi cáp quang Hiện tượng một xung ánh sáng bị giãn rộng ra về mặt thời gian sau một quãngđường truyền nhất định trong sợi cáp quang được gọi là hiện tượng tán sắc trongsợi cáp quang. Có ba nguồn gây nên hiện tượng tán sắc đó là: - Tán sắc vật liệu - Tán sắc dẫn sóng - Trễ nhóm Đối với các bước sóng trong phạm vi 1550nm thì tán sắc vật liệu là nguyênnhân chính gây nên hiện tượng tán sắc. Tán sắc vật liệu sinh ra là do trong một sợicáp quang, vận tốc ánh sáng cũng như chiết xuất của quang sợi là một hàm số củabước sóng ánh sáng tín hiệu. Hình vẽ 1 biểu diễn sự thay đổi của vận tốc nhóm củamột xung ánh sáng đối với các b ước sóng khác nhau trong một sợi cáp quangthông tin đơn mode thông thường.Hình 4.1 Sự thay đổi của vận tốc nhóm theo bước sóng trong quang sợi đơn mode thông thường Trên hình vẽ 1, chúng ta nhận thấy tại các bước sóng vùng cửa sổ 1550nm, vậntốc nhóm tỷ lệ nghịch với bước sóng của ánh sáng. Như chúng ta đã biết, trên thựctế không thể có một nguồn sáng đơn sắc tuyệt đối, mọi nguồn sáng đều có một độrộng phổ nhất định. Giả sử một xung ánh sáng có bước sóng trung tâm tại 1550nm,độ rộng phổ Δλ0 truyền qua một sợi cáp quang đơn mode. Các thành phần bướcsóng dài hơn của xung sẽ chuyền chậm hơn các thành phần bước sóng ngắn hơn.Như vậy, sau một quãng đường truyền đủ dài, độ rộng xung sẽ bị kéo giãn ra tớimức hai xung kế tiếp nhau sẽ bị chèn lên nhau (hình 4.2). Hậu quả là thiết bị ở đầuthu sẽ không thể phân biệt được 2 xung riêng biệt. Để thiết bị thu được tín hiệuxung, người ta phải giảm tốc độ truyền hoặc rút ngắn khoảng cách giữa bên phát vàbên thu. Hình 4.2 Hậu quả của tán sắc đối với tốc độ truyền của mạnga) xung tại đầu phát b) xung thu được tại đầu thu và thiết bị thu không thể phân biệt được hai xung kế tiếp4. 1. 3 Bù tán sắc bằng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ biến đổi tuyến tính Quang sợi cách tử Bragg chu kỳ biến đổi tuyến tính là một sợi quang đơn modecó một đoạn lõi được ghi những cách tử có chu kỳ thay đổi một cách tuyến tínhdọc theo chiều dài của quang sợi. Λ(z) = Λ0 + Λ1(z) (4.1) Λ0 là chu kỳ ở điểm bắt đầu của đoạn cách tử, Λ1 là sự thay đổi tuyến tính dọctheo chiều dài của đoạn cách tử. Tại vị trí z trên đoạn cách tử Bragg, một sóng ánh sáng sẽ bị phản xạ ngược lạinếu bước sóng của nó thoả mản công thức: λB(z) = 2neff (z)Λ(z) (4.2) λB(z) là bước sóng Bragg tại vị trí z tương ứng với chu kỳ cách tử Λ(z). Đặc tính của quang sợi cách tử Bragg chu kỳ biến đổi là tại những vị trí tươngứng với chu kỳ dài hơn sẽ phản xạ những ánh sáng có bước sóng dài hơn. Giả sử xung tín hiệu đi vào đầu có chu kỳ dài hơn của đoạn cách tử như hình vẽ4. Khi đó, những bước sóng dài hơn sẽ bị phản xạ ở gần phần đầu của đoạn cách tửhơn. Nói cách khác, những bước sóng ngắn hơn sẽ phải đi một quãng đường xahơn trong đoạn cách tử trước khi chúng được phản xạ ngược lại. Kết quả là mộtkhoảng thời gian trễ d sẽ được tạo ra giữa thành phần bước sóng ngắn so với thànhphần b ...
Tìm kiếm theo từ khóa liên quan:
luận văn kinh tế luận văn xây dựng luận văn công nghệ thông tin luận văn ngân hàng cách làm luận vănTài liệu có liên quan:
-
Đề tài Thực trạng và nhưng giải pháp cho công tác quy hoạch sử dụng đất'
35 trang 221 0 0 -
Đồ án: Xây dựng wedsite quản lý điểm học sinh
21 trang 212 0 0 -
Bàn về nghiệp vụ bảo hiểm nhân thọ thế giới và các loại hình hiện nay ở Việt Nam -4
8 trang 206 0 0 -
Luận văn tốt nghiệp: Thương mại điện tử trong hoạt động ngoại thương VN-thực trạng và giải pháp
37 trang 206 0 0 -
Bài tập lớn Phân tích thiết kế hệ thống thông tin: Xây dựng hệ thống bán sách online
48 trang 196 0 0 -
Khóa luận tốt nghiệp: Môi trường đầu tư bất động sản Việt Nam: thực trạng và giải pháp
83 trang 194 0 0 -
Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - Phân tích thiết kế hệ thống siêu thị
140 trang 190 0 0 -
Đề tài: Tìm hiểu về thủ tục hải quan điện tử ở Việt Nam
47 trang 180 0 0 -
LUẬN VĂN: Thực trạng và nhưng giải pháp cho công tác quy hoạch sử dụng đất
29 trang 172 0 0 -
Báo cáo thực tập nhận thức: Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Chi nhánh Bắc An Giang
31 trang 170 0 0 -
Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - Phần mềm Quản lý kết hôn
17 trang 165 0 0 -
Đề tài: Thực trạng và giải pháp nhằm giảm thiểu tình trạng tranh chấp lao động ở Việt Nam
23 trang 160 0 0 -
40 trang 159 0 0
-
Giải pháp vè kiến nghị nhằm mở rộng tín dụng xuất khẩu tại Vietcombank Hà nội - 1
10 trang 157 0 0 -
Luận văn: Nâng cao năng lực cạnh tranh trong dài hạn bằng việc củng cố thị phần trong phân phối
61 trang 153 0 0 -
83 trang 149 0 0
-
Đề tài: Nâng cao chất lượng dịch vụ cho thuê tài chính tại Công ty cho thuê tài chính II
75 trang 147 0 0 -
Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - Quản lý hồ sơ bệnh án của 1 khoa
20 trang 144 0 0 -
Khóa luận tốt nghiệp: Thực trạng vấn đề bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng ở Việt Nam
100 trang 138 0 0 -
Luận văn 'Nghiên cứu sản xuất, xác định tính chất của bê tông bọt và bê tông khí chưng áp'
72 trang 136 0 0