08/18/2015

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

BÀI GIẢNG 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: Email:

Thông Tin Quang – Khoa Viễn thông 2 emdvv@ptit.edu.vn, pqhop@ptithcm.edu.vn

CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANG

CHƯƠNG 3

BÙ TÁN SẮC

1

Trang 2 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

NỘI DUNG CHƯƠNG 3

• Các khái niệm cơ bản • Các kỹ thuật bù tán sắc:

Kỹ thuật bù trước Kỹ thuật bù sau Sử dụng sợi quang bù tán sắc (DCF) Sử dụng cách tử Bragg sợi quang

(cid:131) (cid:131) (cid:131) (cid:131)

www.ptit.edu.vn Trang 3 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc:

g ộ g

g ạ

ợ

g

ậ

• Là hiện tượng khi đưa một xung ánh sáng hẹp vào đầu sợi quang lại nhận được một xung ánh sáng rộng hơn ở ộ ợ q cuối sợi

=

−

2 D τ τ i

2 o

•τi, τo: độ rộng xung vào và xung ra, đơn vị là giây [s]. •D: đơn vị là giây [s].

2

Trang 4 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Ảnh hưởng của tán sắc:

www.ptit.edu.vn Trang 5 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

3

Trang 6 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Các loại tán sắc:

SỢI QUANG SỢI QUANG

TÁN SẮC MODE

TÁN SẮC SẮC THỂ

TÁN SẮC PHÂN CỰC MODE

TÁN SẮC CHẤT LIỆU

TÁN SẮC ỐNG DẪN SÓNG

www.ptit.edu.vn Trang 7 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc trong sợi quang đơn mode:

SỢI QUANG SỢI QUANG ĐƠN MODE

TÁN SẮC SẮC THỂ

TÁN SẮC PHÂN CỰC MODE

TÁN SẮC CHẤT LIỆU

TÁN SẮC ỐNG DẪN SÓNG

TÁN SẮC MODE = 0

4

Trang 8 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc sắc thể:

(Chromatical Dispersion)

www.ptit.edu.vn Trang 9 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc sắc thể (CD):

5

Trang 10 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc sắc thể (CD):

λlong

λshort

D

D

D

M

M

=

+

L Δ=

. λ .

+

chr

mat

wg

wg

mat

www.ptit.edu.vn Trang 11 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc sắc thể (CD):

6

Trang 12 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc phân cực mode: (Poralized Mode Dispersion)

D

d

L

=

×

PMD

PMD

ps

/

Km

)

=

(5,02,0 ÷

d PMD

www.ptit.edu.vn Trang 13 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Bù tán sắc:

(cid:131) Bù tán sắc cho sợi quang đơn mode: tán sắc sắc thể

7

Trang 14 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Bù tán sắc:

(cid:131) Bù tán sắc trên tuyến quang:

delay [ps]

d

0

Tx

Rx

fiber span

DC modules

www.ptit.edu.vn Trang 15 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Kỹ thuật bù trước:

8

Trang 16 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Kỹ thuật bù sau:

delay [ps]

d

0

Tx Tx

Rx Rx

fiber span

DC modules

www.ptit.edu.vn Trang 17 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng sợi bù tán sắc:

(Dispersion Compensation Fiber)

9

Trang 18 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng sợi bù tán sắc (DCF):

www.ptit.edu.vn Trang 19 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng sợi bù tán sắc (DCF):

10

Trang 20 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng cách tử Bragg sợi quang:

(cid:131) Cách tử Bragg sợi quang:

~ 200 µm (Long-period grating) ~ 500 nm (Bragg grating)

125 µm

8 µm

Cladding

Core

1 mm to 1500 mm

Singlemode fibre

Regions with higher refractive index than that of core’s

www.ptit.edu.vn Trang 21 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng cách tử Bragg sợi quang:

(cid:131) Nguyên lý hoạt động:

∧ Chu kỳ cách tử

∧

effn2λ =

11

Trang 22 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

08/18/2015

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng cách tử Bragg sợi quang:

(cid:131) Tạo cách tử Bragg sợi quang:

www.ptit.edu.vn Trang 23 GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng cách tử Bragg sợi quang:

(cid:131) Sử dụng cách tử Bragg sợi quang để bù tán sắc:

λlong

λshort

Chirped Bragg grating

• • •

12

Trang 24 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢP BỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2