Bài giảng Công nghệ truyền tải quang - Chương 3: Bù tán sắc

08/18/2015 1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG Optical Transport Technology Giảng viên: Th.S Đỗ Văn Việt Em – Th.S Phạm Quốc Hợp Bộ môn: Thông Tin Quang – Khoa Viễn thông 2 Email: emdvv@ptit.edu.vn, pqhop@ptithcm.edu.vn CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG CHƯƠNG 3 BÙ TÁN SẮC www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 2 08/18/2015 2 NỘI DUNG CHƯƠNG 3 • Các khái niệm cơ bản • Các kỹ thuật bù tán sắc: ƒ Kỹ thuật bù trước ƒ Kỹ thuật bù sau ƒ Sử dụng sợi quang bù tán sắc (DCF) ƒ Sử dụng cách tử Bragg sợi quang www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 3 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tán sắc: • Là hiện tượng khi đưa một xung ánh sáng hẹp vào đầu sợi quang lại nhận được một xung ánh sáng rộng hơn ở cuối sợi www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 4 2 2 o iD τ τ= − •τi, τo: độ rộng xung vào và xung ra, đơn vị là giây [s]. •D: đơn vị là giây [s]. 08/18/2015 3 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Ảnh hưởng của tán sắc: www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 5 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 6 08/18/2015 4 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Các loại tán sắc: SỢI QUANG TÁN SẮC MODE TÁN SẮC SẮC THỂ TÁN SẮC PHÂN CỰC MODE www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 7 TÁN SẮC CHẤT LIỆU TÁN SẮC ỐNG DẪN SÓNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tán sắc trong sợi quang đơn mode: SỢI QUANG TÁN SẮC MODE = 0 TÁN SẮC SẮC THỂ TÁN SẮC PHÂN CỰC MODE ĐƠN MODE www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 8 TÁN SẮC CHẤT LIỆU TÁN SẮC ỐNG DẪN SÓNG 08/18/2015 5 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tán sắc sắc thể: (Chromatical Dispersion) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 9 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tán sắc sắc thể (CD): www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 10 08/18/2015 6 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tán sắc sắc thể (CD): λlong λshort www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 11 wgmatwgmatchr MMLDDD +Δ=+= .. λ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tán sắc sắc thể (CD): www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 12 08/18/2015 7 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tán sắc phân cực mode: (Poralized Mode Dispersion) LdD PMDPMD ×= )/(5,02,0 KmpsdPMD ÷= www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 13 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Bù tán sắc: ƒ Bù tán sắc cho sợi quang đơn mode: tán sắc sắc thể www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 14 08/18/2015 8 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Bù tán sắc: ƒ Bù tán sắc trên tuyến quang: delay [ps] 0 d www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 15 Tx Rx DC modules fiber span CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Kỹ thuật bù trước: www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 16 08/18/2015 9 CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Kỹ thuật bù sau: delay [ps] 0 d Tx Rx www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 17 DC modules fiber span CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Sử dụng sợi bù tán sắc: (Dispersion Compensation Fiber) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 18 08/18/2015 10 CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Sử dụng sợi bù tán sắc (DCF): www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 19 CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Sử dụng sợi bù tán sắc (DCF): www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 20 08/18/2015 11 CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Sử dụng cách tử Bragg sợi quang: ƒ Cách tử Bragg sợi quang: ~ 500 nm (Bragg grating) ~ 200 µm (Long-period grating) 125 µm 8 µm 1 mm to 1500 mm Core Cladding www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 21 Singlemode fibre Regions with higher refractive index than that of core’s CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Sử dụng cách tử Bragg sợi quang: ƒ Nguyên lý hoạt động: ∧= effn2λ ∧ Chu kỳ cách tử www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 22 08/18/2015 12 CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Sử dụng cách tử Bragg sợi quang: ƒ Tạo cách tử Bragg sợi quang: www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 23 CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC • Sử dụng cách tử Bragg sợi quang: ƒ Sử dụng cách tử Bragg sợi quang để bù tán sắc: Chirped Bragg grating λlong λshort www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 24 • • •