Nghiên cứu hệ tự nén xung bằng hệ liên kết phi tuyến và sợi quang khuếch đại Raman

Nhờ tính chất tựa hấp thụ bão hòa này mà một xung tín hiệu quang có thể bị rút ngắn.Hơn nữa, trong hai năm trở lại đây, các tác giả Hồ Quang Quý, Chu Văn Biên, Lê Thị Ngọc Hiếu và các cộ

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Laser có công suất lớn, xung ngắn được áp dụng nhiều trong thực tế nghiên cứu khoa học và đời sống [1,2] Để có công suất đến hàng tỉ Watt để làm nóng cháy vật liệu hay tạo plasma trong nghiên cứu nhiệt hạch, không có còn đường nào khác là nén xung laser sao cho độ rộng xung càng ngắn càng tốt [10-29] Ví dụ, một laser có năng lượng 0,1J được nén thành xung có độ rộng khoảng 10-12 s, chúng ta sẽ nhận được nguồn ánh có công suất 0,1 tỉ W (100 GW) Trong công nghệ thông tin quang, chủ yếu sử dụng các xung laser cực ngắn được phát ra từ laser diode Ngoài ra, các xung laser cực ngắn là yêu cầu không thể thiếu trong công nghệ quang phổ phân giải cao

Có nhiều phương pháp nén xung như: biến điệu công suất laser bằng phương pháp chủ động, thụ động, tạo ra các xung laser cỡ ns; phương pháp biến điệu pha hay khóa mode trong buồng cộng hưởng, tạo ra các xung kim cỡ ps; phương pháp sử dụng buồng cộng hưởng Q thấp cũng có thể nén xung laser xuống 10÷ 100 lần; phương pháp hấp thụ bão hòa kết hợp khuếch đại trong buồng cộng hưởng có thể rút ngắn xung đến hàng trăm lần

Nén xung bằng phương phướng pháp khuếch đại Raman bơm ngược cũng được quan tâm nhiều trong những năm gần đây [6,7,8]

Tất cả các phương pháp trên đều dựa trên cơ sở hiệu ứng phi tuyến trong quá trình hoạt động của laser, cũng như tương tác laser với môi trường [2,9,10,15,19]

Gần đây, trong công trình của mình, tác giả Hồ Quang Quý, Nguyễn Thị Thanh Tâm và cộng sự đã đề xuất bộ liên kết quang phi tuyến trên cơ sở liên kết một sợi quang tuyến tính và một sợi quang phi tuyến [3] Đặc trưng phi tuyến của hiệu suất truyền qua bộ liên kết- hệ số truyền qua phụ thuộc vào công suất

tín hiệu laser vào cho thấy tính lọc lựa của nó Với tính chất lọc lựa này, bộ liên kết quang có thể xem như một hệ hấp thụ bão hòa Nhờ tính chất tựa hấp thụ bão hòa này mà một xung tín hiệu quang có thể bị rút ngắn.

Hơn nữa, trong hai năm trở lại đây, các tác giả Hồ Quang Quý, Chu Văn Biên, Lê Thị Ngọc Hiếu và các cộng sự đã đề xuất kết hợp bộ liên kết phi tuyến với bộ khuếch đại laser hoặc sợi quang khuếch đại Raman thành bộ nén xung

Bộ nén xung, kết hợp bộ liên kết phi tuyến và bộ khuếch đại Laser, được tác giả Lê Thị Ngọc Hiếu đề xuất và nghiên cứu cho hệ quả nén xung rất cao, tuy nhiên, phải sử dụng nguồn bơm ngoài [?] Trong khi đó, một tín hiệu mạnh phát ra từ đầu ra tuyến tính của bộ liên phi tuyến không được sử dụng (xem hình 0)

Như chúng ta biết, để nén xung chúng ta có thể sử dụng hai phương pháp,

đó là rút ngắn xung và khuếch đại xung, hoặc sử dụng đồng thời cả hai phương pháp trên Do bộ liên kết phi tuyến sẽ cho hai tín hiệu đầu ra có cường độ đỉnh

và độ rộng xung khác nhau, nên chúng ta có thể sử dụng các hai tín hiệu này như

Hình 0 Hệ nén xung kết hợp bộ liên kết phi tuyến và khuếch đại laser

?

Nguồn bơm

một xung tín hiệu (cần nén), có độ rộng xung hẹp và một xung bơm, có cường

độ mạnh và độ rộng xung lớn hơn Nếu đưa hai tín hiệu này vào một sợi quang khuếch đại Raman theo chiều ngược nhau, chúng ta sẽ có thể có được một xung được nén so với xung đầu vào

Từ những lý do trên, chúng tôi đề xuất nội dung nghiên cứu với tên như

sau: “Nghiên cứu bộ tự nén xung kết hợp bộ liên kết phi tuyến và sợi quang khuếch đại Raman”

2 Cấu trúc của luận văn

Chương 1 : Tổng quan về bộ liên kết phi tuyến và khuếch đại Raman bơm ngược trong sợi quang

1.1 Bộ liên kết phi tuyến

1.2 Sợi quang khuếch đại Raman bơm ngược

2.2 Các phương trình mô tả quá trình nén xung

2.3 Mô phỏng quá trình nén xung

2.4 Kết quả và thảo luận: Kết quả mô phỏng các xung vào, ra, xung nén, bình luận về hệ số nén xung

2.5 Kết luận chương 2

Kết luận chung

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ BỘ LIÊN KẾT PHI TUYẾN

VÀ KHUẾCH ĐẠI BƠM RAMAN NGƯỢC TRONG SỢI QUANG

1.1 Bộ liên kết phi tuyến

1.1.1 Cấu tạo bộ liên kết phi tuyến

Bộ liên kết phi tuyến gồm có hai sợi quang, sợi thứ nhất có lõi bên trong

là môi trường phi tuyến, còn sợi thứ hai có lõi bên trong là môi trường tuyến tính [3,4] Chỗ tiếp xúc giữa hai sợi gọi là chiều dài tương tác, chiều dài ghép hay khu hợp nhất của bộ liên hợp Sóng ánh sáng vào ở cổng vào và ra ở hai cổng 1 và cổng 2 của bộ liên kết ( hình 1.1)

1.1.2 Nguyên lý hoạt động của bộ liên kết phi tuyến

Khi ánh sáng truyền trong sợi quang qua khu liên kết, ánh sáng có thể truyền từ sợi này sang sợi kia, lúc đó ta nói rằng có sự ghép mode giữa hai đường dẫn sóng [9] Bộ liên kết phi tuyến dựa trên hiện ứng khúc xạ và phản xạ này như hình 1.2 Ánh sáng vào từ cổng vào của sợi tuyến tính đến khu liên kết

sẽ có một phần ánh sáng truyền ra ngoài và đi vào sợi phi tuyến Sau khi ánh

Hình 1.1: Bộ liên kết phi tuyến

sáng ra khỏi khu hợp nhất thì ánh sáng đi vào từng sợi quang và đi ra ở cổng 1

và cổng 2

Để ghép sóng có hiệu quả, tức là mức độ chuyển công suất quang từ đường dẫn sóng của sợi quang này sang đường dẫn sóng của sợi quang kia phải lớn hay bằng một tỉ lệ nào đó, thì chiều dài khu liên kết phải được xác định Chiều dài ghép này phụ thuộc vào các yếu tố như: khoảng cách giữa các đường dẫn sóng, chiếc suất của các đường dẫn sóng, dạng hình học của các đường dẫn sóng Tỷ số giữa công suất của mỗi đầu ra và công suất vào gọi là hệ số truyền công suất của bộ liên kết

Mặt khác, khi cường độ tín hiệu quang qua bộ liên kết lớn có khả năng xuất hiện các hiệu ứng phi tuyến là hệ quả của hiệu ứng Kerr như hiệu ứng tự hội tu, tự tụ tiêu, tự biến điệu pha ,…ảnh hưởng đến tín hiệu ở cổng ra Để tránh ảnh hưởng đến tín hiệu quang học ra thì tín hiệu quang học vào qua bộ liên kết phi tuyến phải có cường độ nhỏ hơn ngưỡng của các hiệu ứng phi tuyến đó, tức

là giá trị cường độ tín hiệu quang học vào đủ để hiệu ứng phi tuyến bắt đầu gây ảnh hưởng đến tín hiệu ra Tuy nhiên, với các hiệu ứng này, ngưỡng cường độ rát lớn

Hình 1.2: Đường đi của ánh sáng trong bộ liên kết phi tuyến

1.1.3 Tính chất rút ngắn xung và lọc lựa tín hiệu của bộ liên kết phi tuyến

1.1.3.1 Phương trình sóng trong bộ liên kết phi tuyến

Ta có thể chọn những đường dẫn sóng có kích thước và chiết suất sao cho khi công suất quang vào thấp thì nó sẽ truyền vào đường dẫn khác, ngược lại khi công suất quang vào cao thì chiết suất trong đường dẫn sóng phi tuyến biến đổi làm cho công suất vẫn còn nguyên trong đường dẫn sóng đó Sự chệch hướng được gây ra do tính phi tuyến Kerr trong sợi phi tuyến dẫn đến thay đổi hệ số truyền qua tại một độ dài xác định của bộ liên kết

Từ phương trình của những sóng liên kết [5], chúng ta có thể biểu diễn biểu thức mô tả mối quan hệ giữa những cường độ ra ở hai cổng ra và cường độ sáng vào

n =n =n là chiết suất của lớp vỏ hai sợi quang

n01 , n02 lần lượt là chiết suất tuyến tính của lõi sợi Kerr và lõi sợi tuyến tính

nnl là hệ số chiết suất phi tuyến của sợi Kerr

Hai sóng trong bộ liên kết thỏa mãn phương trình Helmholtz [9]:

C =ωε F x y n F x y dxdy

∫∫ mô tả truyền sóng từ sợi lân cận

0 ( , ) ( , ) ( , ) 4

C =ωε F x y n E x y F x y dxdy

∫∫ mô tả ảnh hưởng của hiệu ứng Kerr trong sợi phi tuyến

Trong thực tế, hệ số chiết suất phi tuyến nhỏ hơn nhiều so với chiết suất,

do đó, nnl << n01 ,n02 , vì vậy, Cnl biến đổi chậm theo sự thay đổi của biên độ A1

[5]

Từ đó chúng ta có thể viết lại như sau :

2 2 0

4

nl v nl

Ở đây, 2Δβ =(β1 + C11 + Cnl) – (β2+C22) =(β1 –β2 +C11 – C22)+ Cnl

1.1.3.2 Sự truyền công suất của bộ liên kết phi tuyến

Giải phương trình (1.8) với A1(0)=A0 (biên độ vào của sóng trong sợi Kerr ) và A2(0)=0 (biên độ vào của sóng trong sợi tuyến tính ) tại điều kiện biên (z=0) Ta có như sau :

2

12 21 2

12 21 2

Sử dụng (1.11) và thế (1.6) vào phương trình (1.10) chúng ta được biểu thức hệ số truyền công suất trong sợi tuyến tính (η) và trong sợi phi tuyến (1-η) như sau:

2 2 4 4 2

1

2 2 4 4

2 0

1

2 2 4 4 2

2

2 2 4 4

2 0

C

ω ε η

ω ε

ω ε η

exp ( 2

2 2

2 1

2 2 2

5, 2789 3, 6631 0,384 0,7769 1, 2252 0, 0152

0, 0175 0,0064 0,0009 2

n n n

a n n V

δ

π λ

d là cách giữa hai tâm của hai lõi sợi

Theo biểu thức (1.12 ), ta thấy hệ số truyền công suất phụ thuộc vào các yếu tố :

- Chiều dài bộ liên kết z

Hệ số truyền qua hai sợi của bộ liên kết được trình bày trên hình 1.3 Ta thấy rằng với các giá trị của sợi quang đã cho, hệ số truyền qua phụ thuộc mạnh vào cường độ Trong một vùng nhất định khi cường độ vào thấp

< 2,5.10

7

W/mm

2

(vùng I) hệ số truyền qua cổng ra tuyến tính gần bằng 100%;

khi cường độ vào nằm trong vùng ( 2,5.10

Hệ

số truyền công suất

Hình 1.3: hệ số công suất truyền qua ở hai đầu ra của hệ liên kết phi tuyến

Với nnl=1.10-12mm2/W, z=2,5mm và bước sóng λ=1,5μm

Do đó, bộ liên kết phi tuyến có thể để sử dụng không chỉ để chuyển mạch và thực hiện phép toán mà thiết bị này còn có thể sử dụng để sắp xếp dãy

các xung yếu và mạnh, tách rời chúng trong hai cổng ra 1 và 2 của thiết bị

Tính chất này được sử dụng để nghiên cứu thiết kế các linh kiện quang khác nhau như linh kiện lưỡng ổn định quang học, linh kiện biến điệu xung Trong luận văn này chúng ta chỉ quan tâm đến tính chất gọi là “lọc lựa” và “rút

gọn tín hiệu” của bộ liên kết phi tuyến

Từ hình 1.3, chúng ta có thể tưởng tượng rằng, nếu tín hiệu vào là một xung có cường độ phân bố trong cả ba vùng thì tín hiệu ra bị tách theo nguyên

lý lọc lựa, tức là: phần cường độ lớn sẽ ra cổng tuyến tính và phần cường nhỏ

sẽ ra ở cổng phi tuyến Tính chất này sẽ được khảo sát cụ thể trong chương 2

1.2 Sợi quang khuếch đại bơm Raman ngược

1.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của sợi quang khuếch đại bơm Raman ngược

Hệ khuếch đại Raman bơm ngược là sợi quang Raman được chế tạo từ một sợi thủy tinh có cấy thêm một số phần tử như: D2, CS2, Ge, GeO2 [5,6] với

hệ số khuếch đại lớn gọi là phân tử hoạt (hình 1.4).

Tín hiệu xung đi vào sợi quang Raman, là xung tín hiệu có cường độ nhỏ

và bước sóng nằm trong vùng phổ Stokes, sẽ được khuếch đại lên nếu tất cả các phân tử hoạt trong sợi quang Raman ở trạng thái kích thích- các trạng thái dao động hoặc quay

Để các phân tử nhảy lên trạng thái kích thích cần có nguồn bơm đưa vào sợi quang đồng thời Trong cấu hình bơm ngược nguồn bơm là một xung laser

có cường độ lớn được đưa vào từ phía ngược lại với xung tín hiệu vào Trong trường hợp bơm ngược chiều, cần có đồng bộ thời gian của xung bơm và xung tín hiệu, tức là chọn độ dài sợi quang bằng quãng đường tương tác giữa hai xung : l = 2v gτ, trong đó v glà vận tốc nhóm của xung bơm, 2τ là bề rộng của xung bơm

Với sự lựa chọn này, thì ta sẽ có được ở nữa đầu xung bơm sẽ kích thích các phân tử hoạt lên trạng thái kích thích Trong khi đó, nữa xung trước của xung tín hiệu vẫn chưa được khuếch đại, tương đương hiệu ứng truyền qua môi trường hấp thụ bão hòa Sau khi đi qua quãng đường tương tác, nữa xung sau của xung tín hiệu được khuếch đại lên nhiều lần Với nguyên lý này, xung tín hiệu không những được khuếch đại mà còn được rút ngắn như hình 1.5

Hình 1.4 : Sơ đồ cấu trúc khuếch đại xung bằng bơm Ramam ngược.

1.2.2 Các phương trình động học cho quá trình nén xung bằng sợi quang

khuếch đại bơm Raman ngược

1.2.2.1 Hệ số khuếch đại tín hiệu bơm đơn xung

Giả thiết một sợi quang đơn mode có chiều dài L Một xung tín hiệu được đưa vào sợi quang tại điểm z=0 và truyền theo chiều dương (+z) Trong khi đó, một xung laser bơm có công suất PP(t), bề rộng 2τ được đưa vào sợi quang tại điểm z=L và truyền theo chiều âm (–z) Sợi quang có hệ số suy giảm tương ứng với xung tín hiệu và xung bơm là αS, αP , hằng số khuếch đại Raman γ , tiết diện tán xạ Raman hiệu dụng là A

Để đơn giản bài toán, chúng ta giả thiết suy giảm của xung bơm không đáng kể Như vậy, độ khuếch đại tín hiệu do xung bơm gây ra được cho bỡi công thức [10] :

Xung bơm suy giảm

Xung tín hiệu khuếch đại

Hình 1.5 : Biến đổi của các xung trong quá trinh tương tác.

là phân bố công suất bơm theo dạng Gauss, P max,P là công suất đỉnh của xung, 2τ là độ rộng xung hiệu (t-τ) mô tả quá trình truyền theo chiều âm của xung bơm.

trong đó, Pmax,S là công suất đỉnh và 2τ là độ rộng xung, tương đương xung bơm

(để đơn giản trong tính toán)

Thay (1.14), (1.15) , (1.17) và (1.19) vào (1.18), với giả thiết nhiễu quang học có thể bỏ qua, ta nhận được biểu thức mô tả cho xung khuếch đại :

Như vậy, chúng ta thấy công suất của xung tín hiệu được khuếch đại trong quá trình truyền lan ngược chiều với xung bơm trong sợi quang Raman Độ lớn của công suất sẽ phụ thuộc theo hàm số mũ chủ yếu vào hằng số khuếch đại Raman và công suất bơm đỉnh.

Để đơn giản, chúng ta viết biểu thức (1.20) cho đại lượng mật độ công suất W=P/A :

Giả thiết sợi quang đơn mode có chiều dài L và hiệu chiết suất giữa lõi và

(-z) Hệ số suy giảm tương ứng với xung tín hiệu và xung bơm là α

S

và α

p

hằng

số khuếch đại Raman là γ, tiết diện tán xạ Raman hiệu dung là A

Trong thực tế, công suất bơm lớn hơn nhiều công suất tín hiệu Do đó, để đơn giản bài toán chúng ta giả thiết mất mát của công suất bơm không đáng kể

T v ), và số xung được bơm vào

tại z=L khi xung tín hiệu đang truyền trong sợi quang ( .1

= + (1.22)

trong đó vP, vS lầnlượt là vận tốc nhóm của xung bơm và xung tín hiệu

Do tín hiệu gặp N xung bơm trong quá trình lan truyền trong sợi quang có chiều dài L, và xung bơm có chu kỳ lặp T không đổi Giả sử số xung bơm lớn, N>>1 và vận tốc nhóm của xung tín hiệu và xung bơm gần bằng nhau (vP ≈vS )

Do đó, từ (1.22) khoảng cách gặp nhau D được xác định bởi công thức:

Để đơn giản bài toán, chúng ta giả thiết xung tín hiệu gặp xung bơm đầu tiên tại z=D Sau đó, xung tín hiệu sẽ gặp xung bơm thứ i tại zi=iD (hình 1.6) Tại các điểm này biên độ của xung bơm sẽ là :

exp[ i ]

i

P z L G

Hình 1.6 : Sự gặp nhau của các xung

khi truyền ngược nhau trong sợi quang

Từ (1.27) chúng ta có độ khuếch đại tổng do N xung bơm là:

max, 1

Tv A

Qua công thức (1.28) ta sẽ thấy rằng có một giá trị tối ưu Lopt của độ dài

sợi quang để cho độ khuếch đại đạt giá trị cực đại Tức là lấy dG L( ) 0

dL = , từ (1.28) ta thu được công thức của Lopt :

max,

1 ln

2

P opt

P P

v P L

Tv A

max, max,

1 (1 exp( ))

Như vậy, trong chương 1 chúng tôi đã tổng quan về bộ liên kết phi tuyến

và khuếch đại bơm Raman ngược trong sợi quang Cho chúng ta thấy được những đặc điểm quang trọng của các hệ như: hệ số truyền công suất, độ khuếch đại, độ dài tối ưu… Từ đó ta có thể lựa chọn được cho mình một hệ thống có khả năng nén xung đạt được theo yêu cầu mong muốn Đây là ý tưởng mà chúng tôi đề ra nghiên cứu trong chương 2 của luận văn, là sử dụng kết hợp bộ liên kết phi tuyến và khuếch đại bơm Raman ngược trong sợi quang

Chương 2

MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH TỰ NÉN XUNG BẰNG HỆ LIÊN KẾT PHI TUYẾN VÀ SỢI QUANG KHUẾCH ĐẠI RAMAN BƠM NGƯỢC.

2.1 Xây dựng cấu hình, và phân tích nguyên lý hoạt động của hệ liên kết

phi tuyến - sợi quang khuếch đại bơm Raman ngược

Hệ nén xung, gồm một bộ liên kết phi tuyến (NOC), bộ sợi quang khuếch đại Raman bơm ngược (PBRFA – Pump-Backward Raman Fiber Amplifier) với

bộ liên kết tuyến tính (3dB) được trình bày như hình 2.1

Nguyên lý hoạt động của hệ này như sau:

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc bộ tự nén xung kết hợp bộ liên kết phi tuyến và sợi

quang khuếch đại Raman

1 Một xung Stokes có độ rộng lớn (cần được nén) được đưa vào

đầu IP1 của NOC

2 Như đã trình bày về nguyên lý hoạt động của bộ NOC ở chương

1, với các tham số phù hợp xung đầu vào sẽ tách thành 2 xung Xung có công suất đỉnh lớn và độ rộng xung tương đương xung đầu vào sẽ truyền ra cổng OP1 Xung có công suất đỉnh nhỏ và

độ rộng xung ngắn sẽ truyền ra cổng OP2

3 Xung yếu ra từ OP2 này được xem như tín hiệu cần khuếch đại,

được đưa vào bộ khuếch đại PBRFA Xung này truyền theo chiều dương (+z) Sau khi được khuếch đại, xung này được đưa

ra ngoài qua bộ liên kết 3dB từ cổng P1 sang P3

4 Xung có công suất đỉnh lớn ra từ cổng OP1 được sử dụng như

một xung bơm cho bộ khuếch đại PBRFA Xung này truyền theo chiều ngược lại (-z) Trước khi đi vào bộ khuếch đại, xung này đi qua bộ liên kết tuyến tính 3dB (ứng với hệ số truyền qua 50%) từ cổng P2 sang P1

5 Bộ liên kết 3dB sử dụng ở đây như một cổng chức năng vào ra

đồng thời cho xung bơm và xung tín hiệu cần nén

6 Như vậy, xung tín hiệu yếu ra từ cổng OP2 sẽ được rút gọn xung

nhờ NOC và được khuếch đại lên nhờ PBRFA bơm bởi xung mạnh ra từ cổng OP1 Rõ ràng, một xung đầu vào có độ rộng xung lớn sẽ được nén lại Mặc dù năng lượng tổng sẽ giảm đi nhiều ít nhất là bốn lần do phải đi qua bộ liên kết 3dB hai lần (xung bơm một lần và xung tín hiệu một lần) nhưng độ rộng xung tín hiệu sẽ được rút ngắn nhiều lần, do đó, công suất sẽ

tăng lên nhiều lần Điều này sẽ được tính toán và mô phỏng trong các mục tiếp theo.

2.2 Các phương trình mô tả quá trình nén xung

2.2.1 Phương trình cho công suất ra từ bộ liên kết phi tuyến

Cho một xung Stokes dài vào đầu IP1 của NOC thì theo như ở chương 1

ta có hệ số công suất truyền qua bộ liên kết phi tuyến ở cổng OP1 và OP2 Theo

đó, nếu ta giả sử rằng cường độ của xung vào đầu IP1 là Iv và chiều dài vùng liên kết của NOC lcpl , thay vào (1.12 ) ta thu được công suất ở đầu ra OP1 và OP2 là :

2 2 4 4 2

2 0

2 2 4 4 2

2 0

1616

1616

n I

C

n I C

Iv là cường độ của xung vào ở sợi tuyến tính,

IOP1 là cường độ của xung từ cổng ra OP1 của sợi tuyến tính,

IOP2 là cường độ của xung từ cổng ra OP2 của sợi phi tuyến,

ω là tần số gốc của xung vào,

nnl là hệ số chiết suất phi tuyến của sợi quang phi tuyến,

lcpl là chiều dài bộ liên kết phi tuyến,

C là hệ số truyền của bộ liên kết tuyến tính được tính theo công thức (1.13)

Giả sử xung vào có dạng Gauss

Sử dụng hệ (2.1) cho bộ liên kết NOC có hệ số chiết suất phi tuyến

1.0 10 /

nl

n = × − mm W, chiều dài cùng liên kết l cpl = 2.5mm, tham số liên kết tuyến

tính C= 0.694 /mmvà bước sóng λ =1.5 mµ , các xung đầu ra ở hai cổng được mô phỏng và trình bày trên hình 2.2

Từ kết quả mô phỏng trên hình 2.2, chúng ta thấy NOC đã tách xung đầu vào thành hai xung ở đầu ra Xung ra từ cổng OP1 có dạng hầu như không thay đổi so với xung vào: cường độ đỉnh vào khoảng 0,97 10 W / mm× 12 2, độ rộng xung vẫn giữ nguyên Trong khi đó, xung ra từ cổng OP2 bị thay đổi rất nhiều Cường

độ đỉnh giảm chỉ còn lại khoảng 12 2

0,03 10 W / mm× Bán độ rộng xung rút xuống còn khoảng τ =0,5 10 s× − 6 Như vậy, bộ NOC thực hiện việc rút ngắn xung đầu vào cho xung tín hiệu có bán độ rộng xung ngắn hơn

Tiếp theo chúng ta phải khuếch đại xung tín hiệu này lên nhờ bộ khuếch đại Raman bơm ngược bằng xung lớn ra từ cổng OP1