Cách tử Bragg sợi quang

76 1.5K 13
Cách tử Bragg sợi quang

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Cách tử, Bragg sợi quang

Mục lục MỤC LỤCDANH MỤC HÌNH VẼ 1 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 1 LỜI NĨI ĐẦU 3 CHƯƠNG 1 . 5 GIỚI THIỆU CHUNG . 5 1. 1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÁCH TỬ BRAGG QUANG . 5 1. 2. SƠ LƯỢC CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO FBG 6 1.3. SƠ LƯỢC VỀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA FBG 9 CHƯƠNG 2 . 11 CHẾ TẠO FBG . 11 2.1 ĐỘ NHẠY TRONG SỢI QUANG . 11 2. 1. 1 Mơ hình trung tâm màu 11 2. 1. 2 Mơ hình thay đổi mật độ 12 2. 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ĐỘ NHẠY 13 2. 2. 1 Xử lí bằng Hydro . 13 2. 2. 2. Xử lí bằng nhiệt 13 2. 2. 3 Xử lí bằng cơ học . 14 2. 3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO CÁCH TỬ . 16 2. 3. 1 Chiếu xạ tia cực tím điểm-điểm . 16 2. 3. 2 Chiếu xạ bằng xung laser CO2 17 2. 3. 3 Phương pháp dãy vi thấu kính . 18 2. 3. 4 Phương pháp cấy ion . 19 2. 3. 5 Phương pháp mặt nạ biên độ tia UV 19 2. 4 TĨM TẮT . 20 CHƯƠNG 3 . 21 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA FBG . 21 3. 1 GIỚI THIỆU 21 3. 2 ĐIỀU KIỆN KẾT HỢP PHA . 24 3. 3 CÁC PHƯƠNG TRÌNH GHÉP MODE 25 3. 4 LÝ THUYẾT MƠ HÌNH HỐ FBG 27 3. 5 CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC DẠNG CÁCH TỬ 30 3. 5. 1 Cách tử Bragg đều (Uniform FBG) . 30 3. 5. 1. 1 Cấu trúc 30 3. 5. 1. 2 Mơ tả tốn học 31 3. 5. 1. 3 Thời gian trễ và tán sắc 34 3. 5. 2 Cách tử Bragg quang chu kì thay đổi 35 3. 5. 2. 1 Cấu trúc 35 3. 5. 2. 2 Mơ tả tốn học của CFBG 36 3. 5. 3 Cách tử điều biến chiết suất 39 3. 5. 3. 1 Ngun lý 39 3. 5. 3. 2 Mơ tả tốn học của AFBG . 40 CHƯƠNG 4 . 43 CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÁCH TỬ BRAGG SỢI QUANG . 43 4. 1 ỨNG DỤNG CỦA CÁCH TỬ BRAGG QUANG TRONG BÙ TÁN SẮC . 43 4. 1. 1 Giới thiệu . 43 4. 1. 2 Hiện tượng tán sắc trong sợi cáp quang 43 4. 1. 3 Bù tán sắc bằng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ biến đổi tuyến tính 45 Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT1 Mục lục 4. 2 ỨNG DỤNG CỦA FBG TRONG BỘ TÁCH GHÉP KÊNH OADM . 48 4. 2. 1 Tổng quan về WDM . 48 4.2.2. Kĩ thuật tách ghép kênh quang 50 4. 2. 3 Các cấu hình OADM . 51 4. 2. 3. 1 OADM dựa trên FBG và coupler 3 dB 51 4. 2. 3. 2 OADM dựa trên FBG và cấu hình giao thoa March-Zehnder 53 4. 2. 3. 3 Cấu hình OADM sử dụng FBG và Circulator . 54 4. 2. 3. 4 OADM dựa trên cách tử đặt giữa Coupler . 55 4. 2. 3. 5 Các tham số của các cấu hình OADM . 56 4. 3 ỨNG DỤNG CỦA FBG TRONG CÂN BẰNG KHUYẾCH ĐẠI CỦA THIẾT BỊ KHUYẾCH ĐẠI QUANG SỢI EDFA 58 4. 3. 1 Tổng quan về EDFA . 58 4. 3. 1. 1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của EDFA: . 58 4. 3. 1. 2 Tăng độ cân bằng cho khuyếch đại EDFA 59 4. 3. 2 Ứng dụng của FBG trong bộ cân bằng khuyếch đại EDFA . 62 4. 4 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA FBG . 68 4. 4. 1 ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN 68 4. 4. 2 Ứng dụng trong công nghệ Laser 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 Hoàng Trường Giang Lớp D2001 - VT2 Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼHình 2. 1. Cơ chế độ nhạy trong mô hình trung tâm màu . 12 Hình 2. 2. Phản ứng phá vỡ cấu trúc Si-O-Ge do nhiệt . 13 Hình 2. 3. Chỉ số chiết suất khúc xạ thay đổi theo sức căng . 15 Hình 2.4: Xử lý bằng tia cận cực tím 15 Hình 2. 5. Sơ đồ phương pháp chế tạo điểm - điểm 17 Hình 2. 6. Cấu trúc dãy vi thấu kính 18 Hình 2. 7. Sơ đồ bố trí mặt nạ và sợi trong phương pháp cấy ion 19 Hình 2.8: Phương pháp mặt nạ biên độ sử dụng tia UV . 20 Hình 3. 1 Cấu tạo và chiết suất của FBG 21 Hình 3. 2: Mô tả đặc tính của FBG . 23 Hình 3. 3: Phổ phản xạ của cách tử Bragg dạng cách tử đều, độ dài cách tử 1cm, λB=1550 nm, Λ=0. 8 nm . 23 Hình 3. 5: Cách tử Bragg chu kì đều UFBG . 31 Hình 3. 6: Sơ đồ nguyên lý của ma trận truyền đạt dành cho UFBG và non - UFBG 33 Hình 3. 7:Mô hình cách tử Bragg chu kì thay đổi CFBG 35 Hình 3.8: A – Phổ phản xạ của các cách tử có giá trị Chirp dλB/dz =1 và -1; B: thời gian trễ theo bước sóng của CFBG; phổ phản xạ của các cách tử có giá trị chirp -1;-2;-4 (nm/cm) 39 Hình 3.9: Đồ thị điều biến chiết suất sợi quang AFBG 41 Hình 3.10: Phổ phản xạ của AFBG với L=10 mm ,neff =1.447, λD =1550 nm 42 Hình 4.1 Sự thay đổi của vận tốc nhóm theo bước sóng trong quang sợi đơn mode thông thường . 44 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 tiếp 45 Hình 4.3 Nguyên lý bù tán sắc của quang sợi cách tử Bagg chu kỳ biến đổi . 46 Hình 4. 4. Mô hình cơ bản của thiết bị bù tán sắc dùng cách tử Bagg chu kỳ thay đổi tuyến tính . 47 Hình 4. 5: Hệ thống ghép bước sóng một hướng 49 Hình 4. 6: Hệ thống ghép bước sóng hai hướng 49 Hình 4. 7: Mô hình cơ bản của OADM . 50 Hình 4. 8 : Mô hình OADM dựa trên FBG và coupler 3 dB . 52 Hình 4. 9: OADM dựa trên cấu hình giao thoa Mach-Zehnder 53 Hình 4. 10: OADM dựa trên FBG và Circulator . 54 Hình 4. 11: Cấu hình OADM dạng cách tử nằm giữa Coupler . 55 Hình 4. 12: Mô hình cách ly kênh ở OADM 56 Hình 4. 13: Suy hao xen trong OADM 57 Hình 4. 14: Mô hình và tham số của phản xạ ngược trong OADM 58 Hình 4. 15: mô hình mức năng lượng của sợi quang pha tạp Erbium . 58 Hình 4. 16: Cấu trúc modul EDFA thực tế 59 Hình 4. 17: Cấu hình bộ lọc đặt ngoài EDFA 61 Hình 4. 18: Cấu hình bộ lọc đặt giữa EDFA . 61 Hình 4. 19: EDFA không sử dụng và có sử dụng FBG . 62 Hình 4. 20: Đặc tuyến thực nghiệm độ khuyếch đại của EDFA phụ thuộc công suất tín hiệu đầu vào tại bước sóng 1550 nm . 65 Hình 4.21: hệ số khuyếch đại phụ thuộc bước sóng trong trường hợp không sử dụng và sử dụng cách tử Bragg CFBG cho khuyếch đại EDFA 67 Hình 4. 22 Mô hình hệ thống cảm biến sử dụng FBG và nguyên lý hoạt động 69 Hoàng Trường Giang Lớp D2001 - VT1 Danh mục hình vẽ Hoàng Trường Giang Lớp D2001 - VT2 Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮTADM Add / Drop Multiplexing Bộ tách ghép kênh AFBG Apodisation Fibre Bragg GratingCách tử điều biến chiết suấtAWG Array Waveguide Gratings Dãy cách tử dẫn sóngBFBG Blazed Fibre Bragg Grating Cách tử chiếu xạ BraggCFBG Chirped Fibre Bragg Grating Cách tử Bragg sợi quang chu kì biến đổiDWDM Dense Wavelength Division MultiplexGhép kênh mật độ cao phân chia theo bước sóngEDFA Erbium Doped Fibre AmplifierBộ khuyếch đại quang sợi pha tạp ErbiumFBG Fibre Bragg Grating Cách tử Bragg sợi quangGODC Germanium Oxygen Deficient CenterLõi sợi không có liên kết Si - GeGPW Gate Planar Waveguide Cổng dẫn sóng PlanarLCFBG Linear Chirped Fibre Bragg GratingCách tử Bragg sợi quang chu kì biến đổi tuyến tínhLPG Long Period Grating Cách tử Bragg sợi quang chu kì lớnMUX Multiplexing Bộ ghép kênhOADM Optical Add / Drop MutiplexingBộ tách ghép kênh quangOFA Optical Fibre Amplifier Bộ khuyếch đại quang sợiPDL Polarisation Depent Loss Phân cực phụ thuộc suy haoUFBG Uniform Chirped Fibre Bragg GratingCách tử Bragg sợi quang chu kì đều Thuật ngữ viết tắt UV Ultra Violet Tia cực tímWDM Wavelength Division MultiplexGhép kênh phân chia theo bước sóngWGR Waveguide Gratings Router Bộ định tuyến cách tử Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Cuộc cách mạng khoa học và kĩ thuật đã và đang diễn ra một cách mạnh mẽ trên toàn cầu. Cuộc cách mạng này đã đưa nhân loại tiến sang một kỉ nguyên mới , kỉ nguyên của nền văn minh dựa trên cơ sở nền công nghiệp trí tuệ. Khoa học kĩ thuật đã góp phần thúc đẩy kinh tế phát triển và tiến sang một giai đoạn mới đó là nền kinh tế tri thức. Trong đó viễn thông là ngành công nghiệp của tương lai và đóng vai trò vô cùng quan trọng trong mọi mặt của đời sống xã hội.Mạng truyền dẫn quang ra đời đã đáp ứng được các nhu cầu của người sử dụng dịch vụ viễn thông về băng thông lớn , chất lượng tín hiệu đảm bảo. Điều này dẫn đến sự phát triển tất yếu của mạng truyền dẫn quang. Nó nhanh chóng phát triển trở thành mạng đường trục tốc độ lớn với nhiều công nghệ mới ra đời phục vụ cho mạng như WDM hay EDFA ….Cùng với sự phát triển của mạng truyền dẫn quang thì các công nghệ chế tạo thiết bị quang cũng ngày càng phát triển. Các thiết bị mới ra đời nhằm tăng tốc độ và chất lượng truyền dẫn cho mạng cũng như khắc phục các nhược điểm cố hữu của mạng quang như là tán sắc , suy hao , khuyếch đại công suất …Kể từ khi ra đời vào năm 1978 , cách tử Bragg sợi quang đã có những bước phát triển vô cùng mạnh mẽ và hiện nay đã trở nên phổ biến. Nó không chỉ được sử dụng cho các ứng dụng trong mạng truyền dẫn quang mà còn được sử dụng cho các ứng dụng khác như laser và cảm biến quang. Với các ưu điểm của mình như sự đa dạng trong ứng dụng , độ ổn định cao và giá thành hạ, cách tử Bragg sợi quang đã và sẽ phát triển hơn nữa trong thời gian tới.Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Đức Nhân cũng như sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn thông tin quang của Học Viện , em đã tiến hành nghiên cứu về nguyên lý và các ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang. Đến nay em đã hoàn thành bản đồ án với đề tài “Cách tử Bragg sợi ”. Bản đồ án có 4 chương:Chương I : Giới thiệu chung - giới thiệu về lịch sử và công nghệ chế tạo cũng như ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang.Chương II : Các công nghệ chế tạo cách tử Bragg sợi quang - chương này tiến hành tìm hiểu về các công nghệ chế tạo và đặc điểm của từng loại công nghệ đó.Chương III : Tính chất và đặc điểm của cách tử Bragg sợi quang - chương này chi tiết cách tử Bragg sợi quang về đặc điểm cấu tạo và các mô tả toán học của các tính chất của các dạng cách tử.Chương IV : Ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang - chương này mô tả về các ứng dụng nổi bật của cách tử trong các hệ thống hiện nay. Lời nói đầu Do đề tài có nội dung rộng và tương đối mới mẻ, điều kiện thời gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót , em mong nhận được sự góp ý chân thành của các thầy cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô trong khoa viễn thông , bộ môn thông tin quang những người đã giúp đỡ em trong thời gian qua. Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Đức Nhân người đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án. Cảm ơn đến bạn bè và người thân đã tạo điều kiện và động viên để bản đồ án này hoàn thành tốt đẹp.Hà Nội ngày 18 tháng 10 năm 2005 Sinh viên Hoàng Trường Giang Chương 1: Giới thiệu chung CHƯƠNG 1GIỚI THIỆU CHUNG1. 1. Lịch sử phát triển của cách tử Bragg quangMô hình cách tử Bragg quang được đưa ra và chứng minh các tính chất của nó lần đầu tiên vào năm 1978 bởi Hill et al. Đến năm 1989, nó được mô tả một cách rõ ràng hơn bởi Meltz et al, cách tử Bragg quang được tạo ra bằng cách sử dụng phép chiếu giao thoa hai luồng tia cực tím UV-exposure. Với sự phát triển của mình, FBG có liên quan trực tiếp và chặt chẽ với sự phát triển của sợi quang, nó có khả năng sử dụng trong việc xây dựng các bộ lọc dùng để tách ghép kênh trong hệ thống truyền tải dữ liệu đa kênh. Nổi bật nhất trong những ứng dụng này là FBG được dùng cho hệ thống DWDM, FBG là cơ sở cho các thiết bị lựa chọn thụ động cho các bước sóng đơn, ghép bước sóng và chọn bước sóng băng hẹp. Nó làm việc tốt trong điều kiện các yếu tố về nhiệt độ và sức căng được đảm bảo bởi vì các điều kiện này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của FBG. Sự phát triển nhanh chóng của FBG về các ứng dụng trong mạng viễn thông quang và các hệ thống cảm biến đã thúc đẩy là nâng cao tốc độ đột phá trong nghiên cứu, những kết quả này đã làm cải thiện và phát triển chất lượng cũng như các tính năng của các thiết bị quang. Trong tương lai, các tính năng của các thiết bị này có thể vượt qua các giới hạn hiện tại bằng việc sử dụng kĩ thuật photonic. Tính năng nhạy cảm với môi trường là một điểm không tốt của FBG, tuy nhiên hiện nay nó lại được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống cảm biến. Một trong các ứng dụng là cầu chì sillica, nó liên quan đến tính chất không bị ảnh hưởng bởi điện từ trường của FBG. FBG có chu kì lớn được đưa ra và chứng minh bởi Vengkarsar và nhóm nghiên cứu của ông, nó lập tức được ứng dụng rộng rãi trong các bộ lọc thông băng và được sử dụng trong các hệ thống mạng DWDM, đó là các bộ cân bằng khuyếch đại EDFA, trong các hệ thống laser như các thiết bị cân bằng laser phát. Hơn nữa, FBG đang trở nên rất phổ biến với cách là một thiết bị quang đơn giản, linh hoạt và có vô số các ứng dụng trong các thiết bị và hệ thống quang. Chương 1: Giới thiệu chung Các dạng cách tử Bragg hiện đang được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng hiện nay bao gồm các loại : FBG chu kì đều (Normal FBG), FBG chu kì tuyến tính (linear chirped FBG) và Apodisation FBG. 1. 2. Sơ lược công nghệ chế tạo FBGKĩ thuật để tạo ra cách tử Bragg quang đầu tiên là kĩ thuật mặt nạ biên độ phát minh do Vengsarkar et al, phương pháp này sử dụng sợi quang Si-Ge giàu Hidro đặt trong môi trường chiếu xạ laser KrF (λ = 248 nm) thông qua mặt nạ biên độ làm bằng silica mạ Crom. Mỗi cách tử được tạo ra trên sợi quang có độ dài chừng 1 inch và chu kì của cách tử vào khoảng 60 μm cho đến 1 mm. Phổ truyền ánh sáng của cách tử được giám sát ngay trong quá trình tạo nên cách tử, thời gian để tạo ra một cách tử nằm trong khoảng 5 – 10 phút. Phương pháp mặt nạ biên độ này là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay do độ tin cậy trong toàn bộ quá trình sử dụng nó. Với việc cho phép các mặt nạ biên độ có thể được tái sử dụng và các yêu cầu trong lúc chế tạo được giảm thiểu đã làm giảm giá thành của sản phẩm. Nhược điểm của phương pháp này là việc để tạo ra các cách tử có chu kì khác nhau chúng ta chỉ co duy nhất một cách đó là thay đổi bằng các mặt nạ có chu kì khác nhau và điều này làm tăng giá thành sản phẩm. Zhang et al đã chế tạo cách tử Bragg quang bằng cách sử dụng phương pháp chiếu xạ trực tiếp tia UV lên sợi quang theo điểm - điểm. Quá trình chiếu xạ điểm điểm phụ thuộc vào các yêu cầu về chu kì và đáp ứng phổ. Quá trình này được điều khiển bởi một máy tính sử dụng chương trình điều khiển đóng ngắt chiếu xạ và vì vậy nó có ưu điểm rất lớn đó là có khả năng điều khiển một cách mềm dẻo chu kì của cách tử sản phẩm bằng việc thay đổi các thông số chiếu xạ thông qua phần mềm điều khiển. Nhược điểm chính của phương pháp này là việc nó tiêu tốn nhiều thời gian trong việc chiếu xạ, hơn nữa yêu cầu kĩ thuật của phương pháp này rất nghiêm ngặt. Một kĩ thuật mới dùng để chế tạo FBG sử dụng chiếu xạ tập trung xung laser hồng ngoại femto giây. Phương pháp này được thuyết trình bởi Kondo et al. Trong kĩ thuật này, sợi quang được chọn là sợi quang đơn mode tiêu chuẩn cho truyền tải (NA=0. 11, đường kính trường mode 9. 3 ± 0. 5 μm, đường kính vỏ 125 ± 2 μm, [...]... của các dạng cách tử 3. 5. 1 Cách tử Bragg đều (Uniform FBG) 3. 5. 1. 1 Cấu trúc Cách tử Bragg quang chu kì đều UFBG là dạng cách tử đơn giản nhất trong họ các FBGs. Nó được chế tạo bằng lõi sợi quang và dùng phương pháp tự ảnh hưởng gây ra bởi giao thoa UV tự cảm ứng. Trong cách tử dạng này chu kì cách tử Λ không đổi và chiết suất của cách tử dọc theo phương truyền sóng biến đổi một cách tuần hoàn.... DỤNG CỦA CÁCH TỬ BRAGG SỢI QUANG 43 4. 1 ỨNG DỤNG CỦA CÁCH TỬ BRAGG QUANG TRONG BÙ TÁN SẮC 43 4. 1. 1 Giới thiệu 43 4. 1. 2 Hiện tượng tán sắc trong sợi cáp quang 43 4. 1. 3 Bù tán sắc bằng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ biến đổi tuyến tính 45 Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 1 Danh mục hình vẽ Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 2 Chương 4: Các ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang thu sẽ không... Grating Cách tử Bragg sợi quang GODC Germanium Oxygen Deficient Center Lõi sợi khơng có liên kết Si - Ge GPW Gate Planar Waveguide Cổng dẫn sóng Planar LCFBG Linear Chirped Fibre Bragg Grating Cách tử Bragg sợi quang chu kì biến đổi tuyến tính LPG Long Period Grating Cách tử Bragg sợi quang chu kì lớn MUX Multiplexing Bộ ghép kênh OADM Optical Add / Drop Mutiplexing Bộ tách ghép kênh quang OFA... Fibre Bragg Grating Cách tử điều biến chiết suất AWG Array Waveguide Gratings Dãy cách tử dẫn sóng BFBG Blazed Fibre Bragg Grating Cách tử chiếu xạ Bragg CFBG Chirped Fibre Bragg Grating Cách tử Bragg sợi quang chu kì biến đổi DWDM Dense Wavelength Division Multiplex Ghép kênh mật độ cao phân chia theo bước sóng EDFA Erbium Doped Fibre Amplifier Bộ khuyếch đại quang sợi pha tạp Erbium FBG Fibre Bragg. .. của cách tử Bragg sợi quang CHƯƠNG 4 CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÁCH TỬ BRAGG SỢI QUANG 4. 1 Ứng dụng của cách tử Bragg quang trong bù tán sắc 4. 1. 1 Giới thiệu Tán sắc trong quang sợi đơn mode là một trong những hiện tượng vật lý ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng của mạng thơng tin quang tốc độ cao dùng bước sóng ánh sáng vùng cửa sổ 1550nm. Nó làm tăng tỉ lệ lỗi bit, giới hạn tốc độ hoặc khoảng cách. .. chu kỳ cách tử Λ(z). Đặc tính của quang sợi cách tử Bragg chu kỳ biến đổi là tại những vị trí tương ứng 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 vẽ 4. Khi đó, những bước sóng dài hơn sẽ bị phản xạ ở gần phần đầu của đoạn cách tử Chương 4: Các ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang hơn. Nói cách. .. khoảng cách giữa bên phát và bên thu. Hình 4.2 Hậu quả của tán sắc đối với tốc độ truyền của mạng a) xung tại đầu phát b) xung thu được tại đầu thu và thiết bị thu không thể phân biệt được hai xung kế tiếp 4. 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 mode có một đoạn lõi được ghi những cách tử có... hiệu ứng chỉ số thay đổi đơn giản bằng cách tính tốn phổ băng tần của cách tử. Tương tự cho cách tử cùng loại, việc thay đổi chỉ số công suất cũng có thể dùng phương trình (3. 14) để tính tốn, với R max tại Bragg λ λ = . Để hiểu một cách đầy đủ về các thuộc tính của cách tử Bragg quang, khái niệm trễ nhóm hay trễ thời gian phải được tính tốn. Với cách cách tử loại này thời gian trễ có thể được... quả. Phương pháp bù độ tán sắc trong quang sợi đơn mode dùng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ thay đổi tuyến tính (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 quãng đường truyền nhất định trong sợi cáp quang được gọi là hiện tượng tán sắc trong sợi cáp quang. Có ba nguồn gây nên hiện tượng... bị phản xạ ở cuối đoạn cách tử (thành phần ngắn nhất). λ ngắn λ dài FBG Hình 4.3 Nguyên lý bù tán sắc của quang sợi cách tử Bagg chu kỳ biến đổi Đây là hiện tượng ngược với hiện tượng tán sắc và là nguyên lý của thiết bị bù tán sắc trong mạng thông tin quang dùng cách tử Bragg chu kỳ thay đổi tuyến tính. Hình vẽ 4.4 là một mơ hình cơ bản của thiết bị bù tán sắc dùng cách tử Bragg chu kỳ thay đổi . của cách tử Bragg sợi quang - chương này chi tiết cách tử Bragg sợi quang về đặc điểm cấu tạo và các mô tả toán học của các tính chất của các dạng cách tử. Chương. PlanarLCFBG Linear Chirped Fibre Bragg GratingCách tử Bragg sợi quang chu kì biến đổi tuyến tínhLPG Long Period Grating Cách tử Bragg sợi quang chu kì lớnMUX Multiplexing

Ngày đăng: 15/08/2012, 10:56

Hình ảnh liên quan

Hình 2. 1. Cơ chế độ nhạy trong mô hình trung tâm màu - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 2..

1. Cơ chế độ nhạy trong mô hình trung tâm màu Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 2.2. Phản ứng phá vỡ cấu trúc Si-O-Ge do nhiệt - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 2.2..

Phản ứng phá vỡ cấu trúc Si-O-Ge do nhiệt Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 2. 3. Chỉ số chiết suất khúc xạ thay đổi theo sức căng - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 2..

3. Chỉ số chiết suất khúc xạ thay đổi theo sức căng Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 2.4: Xử lý bằng tia cận cực tím - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 2.4.

Xử lý bằng tia cận cực tím Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 2. 5. Sơ đồ phương pháp chế tạo điểm-điểm - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 2..

5. Sơ đồ phương pháp chế tạo điểm-điểm Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 2. 6. Cấu trúc dãy vi thấu kính - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 2..

6. Cấu trúc dãy vi thấu kính Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 2.8: Phương pháp mặt nạ biên độ sử dụng tia UV - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 2.8.

Phương pháp mặt nạ biên độ sử dụng tia UV Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 3. 2: Mô tả đặc tính của FBG - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 3..

2: Mô tả đặc tính của FBG Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 3. 3: Phổ phản xạ của cách tử Bragg dạng cách tử đều, độ dài cách tử 1cm, λB=1550 nm, Λ=0 - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 3..

3: Phổ phản xạ của cách tử Bragg dạng cách tử đều, độ dài cách tử 1cm, λB=1550 nm, Λ=0 Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 3. 4: Điều kiện đầu và sự tính toán đáp ứng của cách tử đối với ánh sáng tới - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 3..

4: Điều kiện đầu và sự tính toán đáp ứng của cách tử đối với ánh sáng tới Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 3. 5: Cách tử Bragg chu kì đều UFBG - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 3..

5: Cách tử Bragg chu kì đều UFBG Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 3. 6: Sơ đồ nguyên lý của ma trận truyền đạt dành cho UFBG và no n- UFBG - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 3..

6: Sơ đồ nguyên lý của ma trận truyền đạt dành cho UFBG và no n- UFBG Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 3.9: Đồ thị điều biến chiết suất sợi quang AFBG - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 3.9.

Đồ thị điều biến chiết suất sợi quang AFBG Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 3.10: Phổ phản xạ của AFBG với L=10 mm ,neff =1.447, λD =1550 nm - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 3.10.

Phổ phản xạ của AFBG với L=10 mm ,neff =1.447, λD =1550 nm Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 4.1 Sự thay đổi của vận tốc nhóm theo bước sóng trong quang sợi đơn mode thông thường - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4.1.

Sự thay đổi của vận tốc nhóm theo bước sóng trong quang sợi đơn mode thông thường Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 4.2 Hậu quả của tán sắc đối với tốc độ truyền của mạng - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4.2.

Hậu quả của tán sắc đối với tốc độ truyền của mạng Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 4.3 Nguyên lý bù tán sắc của quang sợi cách tử Bagg chu kỳ biến đổi - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4.3.

Nguyên lý bù tán sắc của quang sợi cách tử Bagg chu kỳ biến đổi Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 4. 4. Mô hình cơ bản của thiết bị bù tán sắc dùng cách tử Bagg chu kỳ thay đổi tuyến tính - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

4. Mô hình cơ bản của thiết bị bù tán sắc dùng cách tử Bagg chu kỳ thay đổi tuyến tính Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 4. 6: Hệ thống ghép bước sóng hai hướng - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

6: Hệ thống ghép bước sóng hai hướng Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 4. 5: Hệ thống ghép bước sóng một hướng - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

5: Hệ thống ghép bước sóng một hướng Xem tại trang 53 của tài liệu.
Cấu hình mạng thực tế của mạng WDM quang bao gồm các cấu hình điểm- điểm, cấu hình Ring và cấu hình  Meshed - Cách tử Bragg sợi quang

u.

hình mạng thực tế của mạng WDM quang bao gồm các cấu hình điểm- điểm, cấu hình Ring và cấu hình Meshed Xem tại trang 54 của tài liệu.
Hình 4.8 :Mô hình OADM dựa trên FBG và coupler 3 dB - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4.8.

Mô hình OADM dựa trên FBG và coupler 3 dB Xem tại trang 56 của tài liệu.
4.2. 3 .2 OADM dựa trên FBG và cấu hình giao thoa March-Zehnder - Cách tử Bragg sợi quang

4.2..

3 .2 OADM dựa trên FBG và cấu hình giao thoa March-Zehnder Xem tại trang 57 của tài liệu.
4.2. 3.3 Cấu hình OADM sử dụng FBG và Circulator - Cách tử Bragg sợi quang

4.2..

3.3 Cấu hình OADM sử dụng FBG và Circulator Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 4. 14: Mô hình và tham số của phản xạ ngược trong OADM - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

14: Mô hình và tham số của phản xạ ngược trong OADM Xem tại trang 62 của tài liệu.
Hình 4. 17: Cấu hình bộ lọc đặt ngoài EDFA - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

17: Cấu hình bộ lọc đặt ngoài EDFA Xem tại trang 65 của tài liệu.
Hình 4. 19: EDFA không sử dụng và có sử dụng FBG - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

19: EDFA không sử dụng và có sử dụng FBG Xem tại trang 66 của tài liệu.
Hình 4. 20: Đặc tuyến thực nghiệm độ khuyếch đại của EDFA phụ thuộc công suất tín hiệu đầu vào tại bước sóng 1550 nm - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

20: Đặc tuyến thực nghiệm độ khuyếch đại của EDFA phụ thuộc công suất tín hiệu đầu vào tại bước sóng 1550 nm Xem tại trang 69 của tài liệu.
Hình 4.21: hệ số khuyếch đại phụ thuộc bước sóng trong trường hợp không sử dụng và sử dụng cách tử Bragg CFBG cho khuyếch đại EDFA - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4.21.

hệ số khuyếch đại phụ thuộc bước sóng trong trường hợp không sử dụng và sử dụng cách tử Bragg CFBG cho khuyếch đại EDFA Xem tại trang 71 của tài liệu.
Hình 4. 22 Mô hình hệ thống cảm biến sử dụng FBG và nguyên lý hoạt động - Cách tử Bragg sợi quang

Hình 4..

22 Mô hình hệ thống cảm biến sử dụng FBG và nguyên lý hoạt động Xem tại trang 73 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan