ĐỒ Án môn học thông tin quang đỀ TÀI : Khảo sát ảnh hưởng của sợi quang trong hệ thống wdm gvhd: ts. Đỗ Đình Thuấn svth : Trịnh Hồng Hưng 10117035
tải về 1.62 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- 3.2 Tán sắc mode
CHƯƠNG 3 : VẤN ĐỀ VỀ TÁN SẮC
3.1 Tổng quanTrong một sợi quang, những tần số ánh sáng khác nhau và những mốt khác nhau cần thời gian khác nhau để truyền một đoạn từ A đến B. Hiện tượng này gọi là tán sắc và gây ra nhiều ảnh hưởng khác nhau. Nói chung, tán sắc dẫn đến sự giãn xung trong truyền dẫn quang, gây ra giao thoa giữa các ký tự, tăng lỗi bit ở máy thu và dẫn đến giảm khoảng cách truy ền dẫn. Ðộ tán sắc tổng cộng của sợi quang, ký hiệu là Dt , được xác định: Trong đó: , : Độ rộng xung vào và xung ra, đơn v5 là giây [s]. Dt: đơn vị là giây [s]. Thường người ta chỉ quan tâm đến độ trải rộng xung trên một Km, và có đơn vị là [ns/Km], hoặc [ps/Km]. Ngoài ra có đơn vị [ps/nm.Km] để đánh già độ tán sắc chất liệu trên mỗi Km chiều dài sợi ứng với độ rộng phổ quang là 1ns. Hình 3.1 Tán sắc làm độ rộng xung ngõ ra tăng Có hai loại: Tán sắc mode: chỉ xảy ra ở sợi đa mode. Tán sắc màu: xãy ra ở tất cả các loại sợi quang. Tán sắc sắc thể bao gồm: Tán sắc vật liệu. Tán sắc ống dẩn sóng. Bên cạnh đó, trong sợi đơn mode phải xét tới tán sắc mode phân cực. Đây là loại tán sắc vô vùng quang trọng trong hệ thống thông tin tốc độ cao. 3.2 Tán sắc modeNguyên nhân: khi phóng ánh sáng vào sợi đa mode, năng lượng ánh sáng phân thành nhiều mode. Mỗi mode lan truyền với vận tốc nhóm khác nhau nên thời gian lan truyền của chúng trong sợi khác nhau, chính sự khác nhau về thời gian lan truyền của các mode gây ra tán sác mode. Hình 3.2 Tán sắc mode trong sợi SI Xác định độ tán sắc mode của sợi đa mode SI: Trong sợi đa mode SI mọi tia sáng đi tới cùng một vận tốc Để xác định độ tán sắc mode trong sợi đa mode SI ta xác định độ chênh lệch thời gian lan truyền giữa hai mode ngắn nhất và dài nhất trong sợi quang chiều dài L đó là tia 1 và tia 2. (Hình 3.4) Tia 1 (tia ngắn nhất) đi trùng với trục sợi quang. Tia 2 (tia dài nhất) là tia ứng với góc tới bằng góc giới hạn . Tia 1: Độ lan truyền d1 = L Thời gian lan truyền T1= = = = Tmin Tia 2: Độ lan truyền d2 = Thời gian lan truyền T2= = = = Tmax Áp dụng định luật khúc xạ tại điểm A, ta có Thay vào, suy ra: Do thời gian chênh lệch giữa hai tia này là: Độ chên lệch này chình là tán sắc mode: (Khi ) Với (Khi ) Có thể tính độ tán sắc mode theo khẩu độ số. Ta có: . Suy ra: Do đó:
Hai biểu thức gần đúng trên thường được sử dụng để đánh giá độ trải rộng xung cực đại do tán sắc mode gây ra trong sợi đa mode SI có chiều dài L Km.
Hoặc:
Một đại lượng hữu ích nữa được quan tâm đến trong tán sắc mode đó là độ trải rộng xung hiệu dụng . Quan hệ giữa và :
Suy ra:
Từ phương trình trên cho phép xác định đáp ứng hiệu dụng của sợi dă mode chiết suất nhảy bậc. Sự khác nhau giữa và :
Giá trị tán sắc trên thực tế của một sợi đa mode là trên 200 ps/Km. Tán sắc mode của sợi SI được cải tiến đến 1000 lần. Tuy nhiên thực tế chỉ có thể đạt được khoảng 100 lần, do khó điều khiển trên toàn sợi có cùng một dạng phân bố. Hình 3.3 Độ trải rộng xung mode của sợi quang đa mode GI có ∆=1% theo g tải về 1.62 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|