công nghệ truyền tải quang - bù tán sắc - gui

12
10/17/2015 1 HC VIN CÔNG NGHBƯU CHÍNH VIN THÔNG I GING I GING CÔNG NGHTRUYNTI QUANG Optical Transport Technology Ging viên: Th.S Đỗ Văn Vit Em – Th.S Phm Quc Hp Bmôn: Thông Tin Quang – Khoa Vin thông 2 Email: [email protected] , [email protected] CÔNG NGHTRUYN TI QUANG CHƯƠNG 3 BÙ TÁN SC www.ptit.edu.vn GING VIÊN: ĐỖ VĂN VIT EM - PHM QUC HP BMÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIN THÔNG 2 Trang 2

Upload: bear-phuc

Post on 05-Dec-2015

242 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

Rất đáng để xem bù tán sắc

TRANSCRIPT

Page 1: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

BÀI GIẢNGBÀI GIẢNG

CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI QUANGOptical Transport Technology

Giảng viên: Th.S Đỗ Văn Việt Em – Th.S Phạm Quốc HợpBộ môn: Thông Tin Quang – Khoa Viễn thông 2Email: [email protected], [email protected]

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

Page 2: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

2

NỘI DUNG CHƯƠNG 3

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

Kỹ thuật bù trướcKỹ thuật bù sauSử dụng sợi quang bù tán sắc (DCF)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 ợ q g ạ ậ ợ ộ g g ộ gcuối 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 2o iD τ τ= −

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

Page 3: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

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

Page 4: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

4

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Các loại tán sắc:

SỢI QUANG

TÁN SẮCMODE

TÁN SẮCSẮC THỂ

TÁN SẮCPHÂN CỰC MODE

SỢI QUANG

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

TÁN SẮCCHẤT LIỆU

TÁN SẮCỐNG DẪN SÓNG

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Tán sắc trong sợi quang đơn mode:

SỢI QUANG

TÁN SẮC MODE = 0TÁN SẮCSẮC THỂ

TÁN SẮCPHÂN CỰC MODE

SỢI QUANGĐƠN 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 SẮCCHẤT LIỆU

TÁN SẮCỐNG DẪN SÓNG

Page 5: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

5

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 9

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 10

wgmatwgmatchr MMLDDD +Δ=+= .. λ

Page 6: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

6

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 11

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 12

Page 7: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

7

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Bù tán sắc: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 13

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Bù tán sắc:Bù tán sắc trên tuyến quang:

delay [ps]

0d

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

Tx Rx

DC modulesfiber span

Page 8: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

8

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 15

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Kỹ thuật bù sau:

delay [ps]

0d

Tx Rx

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

Tx Rx

DC modulesfiber span

Page 9: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

9

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 17

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 18

Page 10: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

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 cách tử Bragg sợi quang: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 20

Singlemode fibre Regions with higher refractive index thanthat of core’s

Page 11: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

11

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng cách tử Bragg sợi quang: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 21

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng cách tử Bragg sợi quang: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 22

Page 12: Công Nghệ Truyền Tải Quang - Bù Tán Sắc - Gui

10/17/2015

12

CÁC KỸ THUẬT BÙ TÁN SẮC

• Sử dụng cách tử Bragg sợi quang:Sử dụng cách tử Bragg sợi quang để bù tán sắc:

Chirped Bragg gratingλlong λshort

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

• • •