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

Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu sự ảnh 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. Sau đây là tóm tắt luận văn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: 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 HÀẢNH HƯỞNG CỦA TÁN SẮC VÀ BIẾN ĐIỆU TẦN SỐ ĐỐI VỚI XUNG SECANT HYPERBOLIC TRONG THÔNG TIN QUANG SỢI Chuyên ngành: Quang học Mã số: 60 440109 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Trịnh Đình Chiến HÀ NỘI - 2015 MỞ ĐẦU Ngay từ xa xưa loài người đã biết sử dụng ánh sáng để báo hiệu cho nhau. Từviệc sử dụng lửa, khói… Theo chiều dài của lịch sử phát triển nhân loại, các hìnhthức thông tin trở nên phong phú dần và ngày càng được phát triển thành hệ thốngthông tin hiện đại như ngày nay. Dù bạn ở nơi đâu trên trái đất này, bạn vẫn có thểliên lạc với bạn bè người thân một cách thuận lợi và nhanh chóng. Ở trình độ pháttriển cao về thông tin như hiện nay, các hệ thống thông tin quang đã nổi lên và là hệthống thông tin tiên tiến bậc nhất, nó đã được triển khai nhanh trên mạng lưới viễnthông của các nước trên thế giới với đủ mọi cấu hình linh hoạt, ở các tốc độ và các cựly truyền dẫn phong phú, bảo đảm chất lượng dịch vụ viễn thông tốt nhất. Sự phát minh ra sợi quang – môi trường phi tuyến có chiết suất thay đổi theocường độ của ánh sáng mạnh lan truyền trong nó. Sự ra đời của laser năm 1960 tạonguồn phát quang đặc biệt đã mở ra một thời kỳ mới có ý nghĩa to lớn trong lịch sửkỹ thuật thông tin sử dụng dải tần số ánh sáng. Bức tranh của quá trình tiến triển xunglaser ngắn, cực ngắn trong sợi quang dưới tính chất tán sắc và phi tuyến của sợiquang đã giải thích cho hàng loạt hiện tượng quan trọng trong thực tế. Theo lý thuyếtxung laser khi lan truyền trong sợi quang cho phép con người thực hiện thông tin vớilượng kênh rất lớn vượt gấp nhiều lần các hệ thống viba hiện có. Những sợi quangban đầu có hệ số hấp thụ cao, nhược điểm này đã tạo tiền đề cho một sợi quang cócấu trúc đơn mode ra đời khi áp dụng các phương trình toán lý - Maxwell.Song songvới quá trình tính toán tạo ra sợi quang có suy giảm thấp, quá trình nghiên cứu cácbước sóng ít bị hấp thụ trong sợi quang cũng được tính toán.Việc nghiên cứu nàyđã tạo nên các thế hệ thông tin quang với thành tựu vượt bậc. Thế giới bước vào thời đại cạnh tranh trong lĩnh vực thông tin. Việc gia tăngnhanh chóng của ứng dụng trên internet, đa phương tiện, truyền hình, xử lý ảnh đòihỏi băng thông ngày càng cao với khoảng cách xa, mật độ cao, độ rủi ro thấp. Càngphát triển những yêu cầu cần được đáp ứng càng nhiều, do vậy nhiều bài toán cần cólời giải và phương pháp cho thế hệ thông tin quang thứ năm mà ở đó, xung solitonđược coi như “bit” của thông tin quang sợi với những lợi thế ưu việt. 1 Thuật ngữ Soliton được đưa ra từ năm 1965 để mô tả tính chất giống như hạtcủa một xung trong một môi trường phi tuyến. Dưới những điều kiện xác định, xungkhông những không bị méo dạng trên đường truyền mà còn có thể va chạm với nhaunhư các hạt. Bên cạnh những ưu điểm vượt bậc, ứng cử viên vàng của thế hệ thôngtin thứ năm này cũng còn rất nhiều bài toán chưa được giải quyết để đưa thông tinsoliton phổ biến. Sự va chạm của xung, ảnh hưởng của chirp tần số, sự tương tác củacác soliton liền kề…làm giảm khả năng truyền dẫn cũng như tăng tốc độ bit. Tronggiới hạn của bài khóa luận này, chúng tôi chọn một phần của các bài toán đặt ra ởtrên để làm đề tài cho luận văn của mình là: “ẢNH HƯỞNG CỦA TÁN SẮC VÀ BIẾN ĐIỆU TẦN SỐ ĐỐI VỚI XUNGSECANT HYPERBOLIC TRONG THÔNG TIN QUANG SỢI” Mục đích củaluận văn: Trong luận văn này,chúng tôi sẽ tập trung nghiên cứu sự ảnh hưởng của hiệntượng 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. Phương pháp nghiêncứu: Sử dụng các công cụ lý thuyết đưa ra các phương trình mô tả quá trình truyềnxung ngắn trong môi trường tán sắc. Sử dụng phương pháp số, phần mềm tính toán để mô phỏng các quá trình tiếntriển, tương tác của xung sáng.Cấu trúc của luận văn: Bố cục của luận văn như sau: Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 3 chương: Chương I: Phương trình sóng và sự lan truyền xung sáng trong sợi quang. Bắtđầu với hệ phương trình nổi tiếng của sóng điện từ - hệ phương trình Maxwell, chúngtôi giải quyết bài toán về mode trong sợi quang, điều kiện để có chế độ đơn modecũng như các đặc trưng của mode cơn bản. Cuối cùng là áp dụng phương trình tìmđược nghiên cứu sự lan truyền xung sáng trong sợi quang, giải quyết bài toán lantruyền xung phi tuyến và các hiệu ứng phi tuyến bậc cao, từ đó đưa ra phương trìnhNSL để chương sau áp dụng cho lý thuyết tán sắc và chirp tần số cũng như ảnh ...