Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Ảnh hưởng của tán sắc và biến điệu tần số đối với xung secant hyperbolic trong thông tin quang sợi

Trong luận văn này, chúng tôi sẽ tập trung nghiên cứu sựảnh hưởng của hiện tượng tán sắc và chirp tần số với sự tiến triển của xung laser dạng secant hyperbolic, khảo sát tương tác của hai - ba soliton khi lan truyền trong sợi quang. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Ảnh hưởng của tán sắc và biến điệu tần số đối với xung secant hyperbolic trong thông tin quang sợi ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- ĐẶNG THỊ HÀ ẢNH HƯỞNG CỦA TÁN SẮC VÀ BIẾN ĐIỆU TẦN SỐĐỐI VỚI XUNG SECANT HYPERBOLIC TRONG THÔNG TIN QUANG SỢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ HỘI- 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- ĐẶNG THỊ HÀ ẢNH HƯỞNG CỦA TÁN SẮC VÀ BIẾN ĐIỆU TẦN SỐĐỐI VỚI XUNG SECANT HYPERBOLIC TRONG THÔNG TIN QUANG SỢI Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60 440109 Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Trịnh Đình Chiến LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung của bản luận văn này là công trìnhnghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Trịnh Đình Chiến.Các số liệu, kết quả trong bản luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa aicông bố trong bất cứ luận văn nào hoặc các công trình nào khác. Học viên Đặng Thị Hà LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TSTrịnh Đình Chiến, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo,người đã đặt đề tài, dẫn dắt tận tình và động viên học viên trong suốt quá trìnhnghiên cứu để hoàn thành luận văn. Học viên xin được chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo, và các bạn họcviên cao học bộ môn Quang Học, Khoa Vật lý, phòng Đào tạo Sau đại họcTrường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã đónggóp những ý kiến khoa học bổ ích cho nội dung luận văn, tạo điều kiện và giúpđỡ học viên trong thời gian học tập và nghiên cứu Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bạn bè, người thân trong giađình đã quan tâm, động viên, giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên cứu vàhoàn thành luận văn. Xin trân trọng cảm ơn! Học viên Đặng Thị Hà MỤC LỤCLỜI CAM ĐOANLỜI CẢM ƠNMỤC LỤCDANH MỤC VIẾT TẮT……………………………………………………………iDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ BẢNG BIỂU………………………………………iiMỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….1CHƯƠNG I: PHƯƠNG TRÌNH SÓNG VÀ SỰ LAN TRUYỀN XUNG SÁNGTRONG SỢI QUANG………………………………………………………………41.1 Hệ phương trình Maxwell………………………………………………………41.2 Các mode sợi……………………………………………………………………61.2.1 Phương trình trị riêng………………………………………..………………61.2.2 Điều kiện đơn mode……………………………………….…………………81.2.3 Các đặc trưng của mode cơ bản………………………….………………….91.3 Phương trình lan truyền xung sáng………………………….…………………101.3.1 Sự lan truyền xung phi tuyến……………………………...………………...111.3.2 Các hiệu ứng phi tuyến bậc cao……………………………..……………...161.4 Kết luận………………………………………………………………………...20CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT VỀ TÁN SẮC VẬN TỐC NHÓM VÀ TỰ BIẾNĐIỆU PHA…………………………………………………………………………222.1 Lý thuyết về tán sắc vận tốc nhóm…………………………………………….222.1.1 Các chế độ lan truyền khác nhau……………………………..……………...222.1.2 Sự mở rộng xung do tán sắc .......................................................................... 242.1.2.1 Xung Gauss…………………………………………….…………………..252.1.2.2 Xung Gauss có chirp …………………………………….………………...272.1.2.3 Xung Secant-Hyperboli ……………………………………..……………..292.1.2.4 Xung super Gauss………………………………………….………………302.2 Lý thuyết tự biến điệu pha - sự mở rộng xung do SPM…………....…………...312.2.1 Sự dịch pha phi tuyến………………………………………..……………….312.2.2 Những thay đổi trong phổ xung…………………………………..………….342.2.3 Ảnh hưởng của dạng xung và chirp ban đầu………………………………372.3. Ảnh hưởng của tán sắc vận tốc nhóm và tự biến điệu pha đến sự tiến triển củaxung………………………………………………………………………………..382.4. Kết luận………………………………………………………………………..41CHƯƠNG III: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TÁN SẮC VẬN TỐC NHÓMVÀ CHIRP TẦN SỐ LÊN XUNG SÓNG DẠNG SECANT HYPERBOLIC……423.1 Các soliton sợi………………………………………………………………….423.1.1 Phương pháp tán xạ ngược…………………………………………………423.1.2 Soliton cơ bản………………………………………………………………..453.2 Khảo sát ảnh hưởng của tham số tán sắc và chirp tần số lên xung sóng dạngsecant hyperbolic…………………………………………………………………..473.2.1 Ảnh hưởng của tham số tán sắc ……………………………....…………..473.2.2 Ảnh hưởng của tham số chirp C………………………………..…………....513.2.3 Ảnh hưởng của chiều dài tán sắc Lao động……………………....………….533.2.4 Ảnh hưởng độ rộng xung ban đầu To……………………………...………...543.3 Tương tác soliton………………………………………………………………563.3.1 Phương trình Schrodinger phi tuyến……………………………...………….573.3.2 ...