Đang tải... (xem toàn văn)
Các công nghệ chế tạo cách tử Bragg sợi quang
Mục lục Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 1 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ 2 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 2 LỜI NĨI ĐẦU 4 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 6 1. 1. Lịch sử phát triển của cách tử Bragg quang . 6 1. 2. Sơ lược cơng nghệ chế tạo FBG 7 1.3. Sơ lược về các ứng dụng của FBG . 10 CHƯƠNG 2: CHẾ TẠO FBG . 12 2.1 Độ nhạy trong sợi quang 12 2. 1. 1 Mơ hình trung tâm màu 12 2. 1. 2 Mơ hình thay đổi mật độ 13 2. 2 Các phương pháp tăng độ nhạy . 14 2. 2. 1 Xử lí bằng Hydro . 14 2. 2. 2. Xử lí bằng nhiệt . 14 2. 2. 3 Xử lí bằng cơ học . 15 2. 3 Một số phương pháp chế tạo cách tử 17 2. 3. 1 Chiếu xạ tia cực tím điểm-điểm . 17 2. 3. 2 Chiếu xạ bằng xung laser CO 2 . 18 2. 3. 3 Phương pháp dãy vi thấu kính . 19 2. 3. 4 Phương pháp cấy ion . 20 2. 3. 5 Phương pháp mặt nạ biên độ tia UV 20 2. 4 Tóm tắt 21 CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA FBG . 22 3. 1 Giới thiệu 22 3. 2 Điều kiện kết hợp pha . 25 3. 3 Các phương trình ghép mode 26 3. 4 Lý thuyết mơ hình hố FBG . 28 3. 5 Cấu trúc và tính chất của các dạng cách tử . 31 3. 5. 1 Cách tử Bragg đều (Uniform FBG) . 31 3. 5. 1. 1 Cấu trúc . 31 3. 5. 1. 2 Mơ tả tốn học . 32 3. 5. 1. 3 Thời gian trễ và tán sắc 35 3. 5. 2 Cách tử Bragg quang chu kì thay đổi 36 3. 5. 2. 1 Cấu trúc . 36 3. 5. 2. 2 Mơ tả tốn học của CFBG . 37 3. 5. 3 Cách tử điều biến chiết suất . 40 3. 5. 3. 1 Ngun lý . 40 3. 5. 3. 2 Mơ tả tốn học của AFBG . 41 CHƯƠNG 4: CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÁCH TỬ BRAGG SỢI QUANG . 44 4. 1 Ứng dụng của cách tử Bragg quang trong bù tán sắc . 44 4. 1. 1 Giới thiệu . 44 4. 1. 2 Hiện tượng tán sắc trong sợi cáp quang 44 4. 1. 3 Bù tán sắc bằng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ biến đổi tuyến tính . 46 4. 2 Ứng dụng của FBG trong bộ tách ghép kênh OADM 49 4. 2. 1 Tổng quan về WDM . 49 4.2.2. Kĩ thuật tách ghép kênh quang . 51 4. 2. 3 Các cấu hình OADM 52 4. 2. 3. 1 OADM dựa trên FBG và coupler 3 dB 52 4. 2. 3. 2 OADM dựa trên FBG và cấu hình giao thoa March-Zehnder 54 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Mục lục Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 2 4. 2. 3. 3 Cấu hình OADM sử dụng FBG và Circulator . 55 4. 2. 3. 4 OADM dựa trên cách tử đặt giữa Coupler . 56 4. 2. 3. 5 Các tham số của các cấu hình OADM . 57 4. 3 Ứng dụng của FBG trong cân bằng khuyếch đại của thiết bị khuyếch đại quang sợi EDFA . 59 4. 3. 1 Tổng quan về EDFA . 59 4. 3. 1. 1 Cấu tạo và ngun lý hoạt động của EDFA: 59 4. 3. 1. 2 Tăng độ cân bằng cho khuyếch đại EDFA 60 4. 3. 2 Ứng dụng của FBG trong bộ cân bằng khuyếch đại EDFA . 63 4. 4 Một số ứng dụng khác của FBG . 69 4. 4. 1 Ứng dụng trong cảm biến . 69 4. 4. 2 Ứng dụng trong cơng nghệ Laser 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Danh mục hình vẽ Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 2 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2. 1. Cơ chế độ nhạy trong mơ hình trung tâm màu 13 Hình 2. 2. Phản ứng phá vỡ cấu trúc Si-O-Ge do nhiệt . 14 Hình 2. 3. Chỉ số chiết suất khúc xạ thay đổi theo sức căng 16 Hình 2.4: Xử lý bằng tia cận cực tím . 16 Hình 2. 5. Sơ đồ phương pháp chế tạo điểm - điểm . 18 Hình 2. 6. Cấu trúc dãy vi thấu kính 19 Hình 2. 7. Sơ đồ bố trí mặt nạ và sợi trong phương pháp cấy ion . 20 Hình 2.8: Phương pháp mặt nạ biên độ sử dụng tia UV 21 Hình 3. 1 Cấu tạo và chiết suất của FBG . 22 Hình 3. 2: Mơ tả đặc tính của FBG 24 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 . 24 Hình 3. 5: Cách tử Bragg chu kì đều UFBG 32 Hình 3. 6: Sơ đồ ngun lý của ma trận truyền đạt dành cho UFBG và non - UFBG . 34 Hình 3. 7:Mơ hình cách tử Bragg chu kì thay đổi CFBG 36 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) . 40 Hình 3.9: Đồ thị điều biến chiết suất sợi quang AFBG . 42 Hình 3.10: Phổ phản xạ của AFBG với L=10 mm ,neff =1.447, λD =1550 nm . 43 Hình 4.1 Sự thay đổi của vận tốc nhóm theo bước sóng trong quang sợi đơn mode thơng thường 45 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 khơng thể phân biệt được hai xung kế tiếp 46 Hình 4.3 Ngun lý bù tán sắc của quang sợi cách tử Bagg chu kỳ biến đổi 47 Hình 4. 4. Mơ hình cơ bản của thiết bị bù tán sắc dùng cách tử Bagg chu kỳ thay đổi tuyến tính . 48 Hình 4. 5: Hệ thống ghép bước sóng một hướng . 50 Hình 4. 6: Hệ thống ghép bước sóng hai hướng 50 Hình 4. 7: Mơ hình cơ bản của OADM 51 Hình 4. 8 : Mơ hình OADM dựa trên FBG và coupler 3 dB . 53 Hình 4. 9: OADM dựa trên cấu hình giao thoa Mach-Zehnder . 54 Hình 4. 10: OADM dựa trên FBG và Circulator 55 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Danh mục hình vẽ Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 3 Hình 4. 11: Cấu hình OADM dạng cách tử nằm giữa Coupler 56 Hình 4. 12: Mơ hình cách ly kênh ở OADM 57 Hình 4. 13: Suy hao xen trong OADM 58 Hình 4. 14: Mơ hình và tham số của phản xạ ngược trong OADM . 59 Hình 4. 15: mơ hình mức năng lượng của sợi quang pha tạp Erbium . 59 Hình 4. 16: Cấu trúc modul EDFA thực tế . 60 Hình 4. 17: Cấu hình bộ lọc đặt ngồi EDFA 62 Hình 4. 18: Cấu hình bộ lọc đặt giữa EDFA 62 Hình 4. 19: EDFA khơng sử dụng và có sử dụng FBG . 63 Hình 4. 20: Đặc tuyến thực nghiệm độ khuyếch đại của EDFA phụ thuộc cơng suất tín hiệu đầu vào tại bước sóng 1550 nm 66 Hình 4.21: hệ số khuyếch đại phụ thuộc bước sóng trong trường hợp khơng sử dụng và sử dụng cách tử Bragg CFBG cho khuyếch đại EDFA 68 Hình 4. 22 Mơ hình hệ thống cảm biến sử dụng FBG và ngun lý hoạt động 70 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thuật ngữ viết tắt Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 2 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ADM Add / Drop Multiplexing Bộ tách ghép kênh AFBG Apodisation 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 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 Optical Fibre Amplifier Bộ khuyếch đại quang sợi THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Thuật ngữ viết tắt Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 3 PDL Polarisation Depent Loss Phân cực phụ thuộc suy hao UFBG Uniform Chirped Fibre Bragg Grating Cách tử Bragg sợi quang chu kì đều UV Ultra Violet Tia cực tím WDM Wavelength Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo bước sóng WGR Waveguide Gratings Router Bộ định tuyến cách tử THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Lời nói đầu Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 4 LỜI NĨI ĐẦU Cuộc cách mạng khoa học và kĩ thuật đã và đang diễn ra một cách mạnh mẽ trên tồn cầu. Cuộc cách mạng này đã đưa nhân loại tiến sang một kỉ ngun mới , kỉ ngun của nền văn minh dựa trên cơ sở nền cơng 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 thơng là ngành cơng nghiệp của tương lai và đóng vai trò vơ 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 thơng về băng thơng 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 cơng nghệ mới ra đời phục vụ cho mạng như WDM hay EDFA …. Cùng với sự phát triển của mạng truyền dẫn quang thì các cơng 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 cơng suất … Kể từ khi ra đời vào năm 1978 , cách tử Bragg sợi quang đã có những bước phát triển vơ cùng mạnh mẽ và hiện nay đã trở nên phổ biến. Nó khơng 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 cơ trong bộ mơn thơng tin quang của Học Viện , em đã tiến hành nghiên cứu về ngun lý và các ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang. Đến nay em đã hồn 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 cơng nghệ chế tạo cũng như ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang. Chương II : Các cơng nghệ chế tạo cách tử Bragg sợi quang - chương này tiến hành tìm hiểu về các cơng nghệ chế tạo và đặc điểm của từng loại cơng 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 mơ tả tốn học của các tính chất của các dạng cách tử. Chương IV : Ứng dụng của cách tử Bragg sợi quang - chương này mơ tả về các ứng dụng nổi bật của cách tử trong các hệ thống hiện nay. THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Lời nói đầu Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 5 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 khơng tránh khỏi những thiếu sót , em mong nhận được sự góp ý chân thành của các thầy cơ giáo và các bạn để đề tài được hồn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cơ trong khoa viễn thơng , bộ mơn thơng 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 q trình nghiên cứu và hồn thành đồ án. Cảm ơn đến bạn bè và người thân đã tạo điều kiện và động viên để bản đồ án này hồn thành tốt đẹp. Hà Nội ngày 18 tháng 10 năm 2005 Sinh viên Hồng Trường Giang THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Chương 1: Giới thiệu chung Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 6 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1. 1. Lịch sử phát triển của cách tử Bragg quang Mơ 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 mơ 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 thơng 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 mơi trường là một điểm khơng 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 khơng 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 ơng, nó lập tức được ứng dụng rộng rãi trong các bộ lọc thơng 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 tư cách là một thiết bị quang đơn giản, linh hoạt và có vơ số các ứng dụng trong các thiết bị và hệ thống quang. THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Chương 1: Giới thiệu chung Hồng Trường Giang Lớp D2001 - VT 7 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 cơng nghệ chế tạo FBG Kĩ 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 mơi trường chiếu xạ laser KrF (λ = 248 nm) thơng 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 q 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 tồn bộ q trình sử dụng nó. Với việc cho phép các mặt nạ biên độ có thể được tái sử dụng và các u 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. Q trình chiếu xạ điểm điểm phụ thuộc vào các u cầu về chu kì và đáp ứng phổ. Q 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 thơng số chiếu xạ thơng 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 u 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 µ m, đường kính vỏ 125 ± 2 µm , THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN [...]... lư ng λ λ Ngu n vào Hình 3 2: Mơ t c tính c a FBG i v i cách t Bragg u, các tham s ch s khúc x nh hư ng neff và chu kì cách t Λ là c nh D ng ph ph n x c a lo i cách t này ư c mơ t trong hình (3 3): Hình 3 3: Ph ph n x c a cách t Bragg d ng cách t λB=1550 nm, Λ=0 8 nm Hồng Trư ng Giang L p D2001 - VT u, dài cách t 1cm, 24 Chương 3: THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN c i m c u trúc và tính ch t c a FBG 3 2 i... Bragg hi u m t cách y v các thu c tính c a cách t Bragg quang, khái ni m tr nhóm hay tr th i gian ph i ư c tính tốn V i cách cách t lo i này th i gian tr có th ư c quy t nh b i pha c a h s ph n x ρ ã cho trên N u θ ρ = phase (ρ ) và th i gian tr cho ánh sáng ph n x ngư c tr l i t cách t cho b i: λ 2 dθ ρ =− τρ = dw 2π c d λ dθ ρ Và (3 18) dài hi u qu Leff mà ánh sáng t i các bư c sóng riêng s cách. .. là d ng cách t ơn gi n nh t trong h các FBGs Nó ư c ch t o b ng lõi s i quang và dùng phương pháp t nh hư ng gây ra b i giao thoa UV t c m ng Trong cách t d ng này chu kì cách t Λ khơng i và chi t su t c a cách t d c theo phương truy n sóng bi n i m t cách tu n hồn Hồng Trư ng Giang L p D2001 - VT 31 Chương 3: THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN c i m c u trúc và tính ch t c a FBG Hình 3 5: Cách t Bragg chu... VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN c i m c u trúc và tính ch t c a FBG a( z ) = π (3 12) ∆n( z ) 2n0 λ Và γ là ch s m t i u hư ng c a bư c sóng ph n x t FBG λ Bragg = ư c 2π λ _ n0 = π 2n0 ∧ λ nh nghĩa: δ= 2π π n0 − λ Λ (3 12) Trong trư ng h p cách t Bragg có nhi u giá tr ∆n d c theo chi u dài cách t , các phân tích ph có th t ư c b ng cách gi i quy t các phương trình ghép mode khác nhau Trư ng h p các cách t ng... riêng khi ó xu t hi n mode ghép m nh nh t ây g i là i u ki n Bragg ư c mơ t trong phương trình (3 2), bư c sóng mà t i ó có s ph n x hồn tồn ư c g i là bư c sóng Bragg λB Ch có nh ng bư c sóng tho mãn i u ki n Bragg là ch u nh hư ng c a cách t và ph n x m t cách m nh m FBG trong su t i v i các bư c sóng n m ngồi vùng bư c sóng Bragg Bư c sóng Bragg ư c tính như sau: λB = 2 neffΛ (3 2) Trong ó neff là... nhau Ph c a cách t ư c giám sát b ng ánh sáng c a m t LED băng r ng chi u qua cách t và ưa n m t máy phân tích quang ph Khi sóng ph n x tr l i t cách t tho mãn các u c u v ph thì ngu n laser s ng ng phát và s n ph m ư c hồn thành 2 4 Tóm t t Trên ây chúng ta trình bày m t cách khái qt v cách t FBG, các tính ch t c a cách t ư c xây d ng d a trên các mơ hình khác nhau và các phương pháp ch t o cách t ph... VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN c i m c u trúc và tính ch t c a FBG Phía trái : S(-L/2)=? R(-L/2)=1 (3 25) Phía ph i: S(+L/2)=0 R(+L/2)=? (3 26) l n c a h s ph n x “ρ” ư c tính như sau: ρ= S (− L / 2) R (− L / 2) (3 28) H s ph n x năng lư ng “r” (h s ph n x ) ư c tính theo cơng th c: r = | ρ2| (3 29) 3 5 C u trúc và tính ch t c a các d ng cách t 3 5 1 Cách t Bragg u (Uniform FBG) 3 5 1 1 C u trúc Cách t Bragg. .. 1 + Bragg n0 ∆nL (3 16) V i cách t có ∆nL >> Bragg , cơng th c ư c ơn gi n hố như sau: Vλzero λ = ∆n n0 Hồng Trư ng Giang L p D2001 - VT (3 17) 27 THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Chương 3: c i m c u trúc và tính ch t c a FBG Phương trình (3 16) cung c p thơng tin v vi c gây ra hi u ng ch s thay i ơn gi n b ng cách tính tốn ph băng t n c a cách t Tương t cho cách t cùng lo i, vi c thay i ch s cơng... các cách t Bragg S bi n i ch s ph n x theo chu kỳ λ d c theo chi u dài c a s i quang ư c mơ t như sau: n( z ) = n0 + ∆n( z )cos[ 2π Các hàm ∆n( z ) và θ ( z ) là các hàm bi n Λ + θ ( z )] (3 9) i ch m hơn so v i chu kỳ cách t Λ ; n0 là chi t su t c a lõi, ∆n( z ) là hi u s chi t su t lõi - v Tham s θ ( z ) là pha c a ch s i u ch ; nó ư c s d ng miêu t s d ch chuy n pha hay là chirp cách t D c theo cách. .. gian tr nh nh t xu t hi n t i λ = Bragg τρ n0 i qua trong Trong các cách t i v i các bư c sóng g n c nh các băng t n c a cách t có tán s c l n nh t v i th i gian t bi n ng l n t i các bư c sóng Vì v y, chênh l ch th i gian t r ng l n là c tính c a d ng này, nó ph thu c vào bư c sóng trư c khi ra kh i cách t Hình 3 3 cho th y ph ph n x và th i gian tr c a d ng cách t này v i th i gian tr tính t
