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.
|
3.3 Tán sắc vật liệuNguyên nhân: nguyên nhân gây ra tán sắc vật liệu: do sự chênh lệch các vận tốc nhóm cùa các thành phần phổ khác nhau trong sợi. Nó xảy ra khi vận tốc pha của một sóng phẳng lan truyền trong môi trường điện môi biến đổi không tuyến tính với bước sóng, và một vật liệu được gọi là tốn tại tán sắc chất liệu khi đạo hàm bậc hai của chiết suất theo bước sóng khác không (d2n/d2≠0). Độ trải rộng xung do tán sắc vật liệu có thể thu được bằng cách khảo sát thời gian trễ nhóm trong sợi quang. Vận tốc pha và vận tốc nhóm: Trong tất cả sóng điện từ, có những điểm có pha không đổi. Đối với sóng phẳng, những điểm pha không đồi này tạo nên một bề mặt được gọi là mặt sóng. Đối với sóng ánh sáng đơn sắc lan truyền dọc theo ống dẫn sóng theo phương z (trục ống dẫn sóng), những pha không đổi này di chuyển với vận tốc pha: Tuy nhiên, thực tế không thể tạo ra một sóng ánh sáng hoàn toàn đơn sắc và năng lượng ánh sáng tổng quát là tổng các thành phần có các tần số khác nhau. Do đó, tình trạng tồn tại là một nhóm các sóng có tần số gần giồng nhau lan truyền sao cho dạng cuối cùng có dạng bó sóng. Bó sóng này lan truyền ở vận tốc pha của các sóng thành phần mà lan truyền ở vận tốc nhóm: Nến lan truyền trong một môi trường vo hạn có chiết suất n1 thì hằng số lan truyền có thể được viết như sao: Suy ra Tương tự ta suy ra vận tốc nhóm Thế β ta có : Ta có: Với: Ngl gọi là chiết suất nhóm. Thời gian trễ nhóm (group delay): Thời gian lan truyền thời gian (thời gian trễ nhóm) của một xung ánh sáng lan truyền dọc theo một đơn vị chiều dài sợi quang: Đối với nguồn quang có độ rộng phổ hiệu dụng và có bước sóng trung bình độ trải rộng xung tín hiệu do tán sắc có thể xác định bằng khai triển Taylor theo : Bỏ các thành phần bậc cao suy ra: Với: Suy ra độ trải rộng xung ánh sáng trên một đơn vị chiều dài là Đặt: M được gọi là hệ số tán sắt vật liệu, có đơn vị là: ps/nm/km Vậy tán sắc vật liệu có thể viết lại như sau: Hệ số tán sắc chất liệu là một đại lượng phụ thuộc vào chất liệu chế tạo và bước sóng làn truyền trong sợi quang. Dưới đây là đồ thị biểu thị sự phụ thuộc của M vào bước sóng của sợi silicat. Hình 3.4 sự phụ thuộc của hệ số tán sắc vào bước sóng Ý nghĩa vật lý của M: tán sắc vật liệu cho biết mức độ nới rộng xung của mỗi nm bề rộng phổ nguốn quang qua mỗi Km sợi. tải về 1.62 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|