Ứng dụng của fbg trong bù tán sắc.docx
TRANSCRIPT
3.2. ng dng ca FBG trong b tan sc 3.2.1. Hin tng tan sc trong si quang Tn sc trong quang si n mode l mt trong nhng hin tng vt l nh hng nghim trng n cht lng ca mng thng tin quang tc cao dng bc sng nh sng vng ca s 1550nm. N lm tng t l li bit, gii hn tc hoc khong cch truyn ca mng. xy dng hoc nng cp nhng mng thng tin quang (OTDM, DWDM, OCDMA) kch thc ln (vi nghn km), tc cao (vi chc Gbit/s) th mt vn quan trng phi gii quyt l gim ti thiu tn sc trong si cp quang. Hin tng mt xung nh sng b gin rng ra v mt thi gian sau mt qung ng truyn nht nh trong si cp quang c gi l hin tng tn sc trong si cp quang. C ba ngun gy nn hin tng tn sc l: Tr nhm Tn sc vt liu Tn sc dn sng i vi cc bc sng trong phm vi 1550nm th tn sc vt liu l nguyn nhn chnh gy nn hin tng tn sc. Tn sc vt liu sinh ra l do trong mt si cp quang, vn tc nh sng cng nh chit xut ca quang si l mt hm s ca bc sng nh sng tn hiu. Hnh 1 biu din s thay i vn tc nhm ca mt xung nh sng i vi cc bc sng khc nhau trong mt si cp quang thng tin n mode thng thng. Hnh 1: S thay i ca vn tc nhm theo bc sng trong si quang n mode thng thngTrn hnh 1,chng ta nhn thy cc bc sng ti vng ca s 155nm, vn tc nhm t l nghch vi bc sng nh sng.Nh chng ta bit trn thc t khng c mt ngun n sc tuyt i, mi ngun ph u c mt rng ph nht nh. Gi s mt xung nh sng c bc sng trung tm ti 1550nm, rng ph 0 truyn qua mt si cp quang n mode. Cc thnh phn bc sng di hn ca xung s chuyn chm hn cc thnh phn bc sng ngn hn. Nh vy, sau mt qung ng truyn di, rng xung s b ko gin ra ti mc hai xung k tip nhau s b chn ln nhau (hnh 2 ). Hu qu l thit b u thu s khng th phn bit c 2 xung ring bit. thit b thu c tn hiu xung, ngi ta phi gim tc truyn hoc rt ngn khong cch gia bn pht v bn thu.
Hnh 2 : nh hng ca tn sc i vi tc truyn qua mng Hnh a l xung ti u pht v hnh b l xung thu c ti u thu v thit b thu khng th phn bit c hai xung k tip, ring bit. 3.2.2. B tan sc bng si cach t bragg chu k bin i tuyn tinh Quang si cch t Bragg chu k bin i tuyn tnh l mt si quang n mode c mt on li c ghi nhng cch t c chu k thay i mt cch tuyn tnh dc theo chiu di ca quang si. (z) = 0 + 1(z) (3.1)0 l chu k im bt u ca on cch t, 1 l s thay i tuyn tnh dc theo chiu di ca on cch t. Ti v tr z trn on cch t Bragg, mt sng nh sng s b phn x ngc li nu bc sng ca n tho mn cng thc: B(z) = 2neff (z)(z) (3.2)B(z) l bc sng Bragg ti v tr z tng ng vi chu k cch t (z). c tnh ca quang si cch t Bragg chu k bin i l ti nhng v tr tng ng vi chu k di hn s phn x nhng nh sng c bc sng di hn. Gi s xung tn hiu i vo u c chu k di hn ca on cch t nh hnh v 3. Khi , nhng bc sng di hn s b phn x gn phn u ca on cch t hn. Ni cch khc, nhng bc sng ngn hn s phi i mt qung ng xa hn trong on cch t trc khi chng c phn x ngc li. Kt qu l mt khong thi gian tr d s c to ra gia thnh phn bc sng ngn so vi thnh phn bc sng di.
(3.3)Trong cng thc trn d l khong thi gian tr, neff l chit xut hiu dng, L l di on cch t Bragg, c l vn tc nh sng trong chn khng, c l hiu s gia bc sng b phn x u on cch t (thnh phn bc sng di nht) so vi bc sng b phn x cui on cch t (thnh phn ngn nht).
Hnh 3: Nguyn l b tn sc ca quang si cch t Bagg chu k bin i
y l hin tng ngc vi hin tng tn sc v l nguyn l ca thit b b tn sc trong mng thng tin quang dng cch t Bragg chu k thay i tuyn tnh. Hnh v 3 l mt m hnh c bn ca thit b b tn sc dng cch t Bragg chu k thay i tuyn tnh.
Hnh 4: M hnh c bn ca thit b b tn sc dng cch t Bagg chu k thay i tuyn tnhTrn hnh v circulator l thit b ghp ni quang ch cho nh sng i ln lt cc cng 1, 2, 3 theo chiu kim ng h. Mt xung b gin rng sau khi c khuch i s i qua mt circulator ti on cch t Bragg c chu k bin i nh hnh v. Ti on cch t, thnh phn bc sng ngn ti trc do tn sc s phi i thm qung ng na trc khi c phn x ngc li ti thit b u thu. Trong khi , thnh phn bc sng di hn, n chm hn do b tn sc, s c phn x ngay khi ti cch t Bragg. Kt qu l xung tn hiu sau khi i qua thit b b c co li. Tnh ton hp l cc s liu v di on cch t Bragg, hm thay i ca chu k cc cch t L(z), ngi ta c th thu c xung nh sng c rng nh u pht. Ngi ta chng minh rng mt on cch t Bragg di 5, 7cm c th b cho 100km quang si truyn thng c tn sc 17ps/nm km dng bc sng 1550nm, rng ph 0,2 nm.3.3. M phng bng Optisystem ng dng FBG b tan sc trong h thng DWDMTrong phn ny, bng phn mn Optisystem ta s xy dng mt h thng DWDM . hiu r hn v nh hng v vic b tn sc cho h thng DWDM dng cch t bragg ta xt s vi b pht pht xung Gaussian chun:
Hnh 5: B tn sc bng si FBG trong Optisystem H thng trn c 2 knh vi bc sng trong vng ca s 1550nm nn thnh phn bc sng di hn ca xung s chuyn chm hn thnh phn bc sng ngn hn. Nh vy, sau mt qung ng truyn di trn si SMF, rng xung s b ko gin ra ti mc 2 xung s b chn ln nhau dn n u thu khng th phn bit 2 xung ring bit. Khi xung tn hiu i vo cch t, nhng bc sng di s phn x u cch t cn bc sng ngn hn s i thm mt on na trong cch t trc khi chng phn x ngc li. iu ny s to ra mt thi gian tr gia bc sng ngn v bc sng di. y l c s b tn sc. Ni cch khc, sau mt thi gian truyn trn si quang c h s tn sc dng, xung tn hiu s b dn ra, khi i quan cch t Bragg rng xung tn hiu s c thu hp li bng vi rng xung khi pha pht pht i. B pht quang 1 pht xung Gaussian vi rng xung ban u l 15ps.
Hnh 6 : Xung Gaussian ban uSau khi xung c truyn trong si SMF 10km vi tn sc l 16ps/nm/km th rng ca xung tng ln gp khong 3 ln so vi xung pht ban u.
Hnh 7 :Xung Gaussian sau khi truyn 10km trong si quang Khi xung Gaussian i vo cch t Bragg vi cc thng s c s dng l tn s 193,1 THz, bng thng l 100Hz, b tn sc l -160ps/nm th rng xung c thu hp cn gn bng vi rng xung pht ban u.
Hnh 8: Xung Gaussian sau khi i qua FBG