TÁN XẠ RAMAN KÍCH THÍCH

Ánh sáng bao gồm các photon mang năng lượng xác định bằng hf trong đó h là hằng số Plank còn f là tần số của ánh sáng

Trang 1

Dé tai

L 4

Z

Ths Nguyễn Đức Nhân Mai Nguyên Dũng

Gido viên hướng dân - Sinh vién thuc hién

Trang 2

^^

NỘI DUNG

s*Qud trình tán xạ Raman kích thích (SRS)

Ui ng dung SRS khuyéch dai tin hiéu quang

©

** Chương trình mô phóng

Trang 3

fey) ~=QUA TRINH TAN XA RAMAN KICH THICH

QUA TRINH TAN XA RAMAN KICH THICH

s* Lý thuyết tông quan vé tan xa Raman

** Đặc tính của qua trinh tan xa Raman kich thich

“*Anh hwéng cia tan xa Raman kich thich

Trang 4

fy TONG QUAN VE TAN XA RAMAN

BAN CHAT CUA ANH SANG

Vv Anh sáng bao gôm các photon mang năng lượng xác định

băng hf trong đó h là hăng số Plank còn f là tần số của ánh sáng

Khi ánh sáng truyện qua môi trường vật chất trong suốt thì phan lớn ánh sáng truyền thăng và một phân nhỏ bị tán xạ

* Môi trường có thể gây ra nhiều loại tán xạ khác nhau như tán

xa Rayleigh, tan xa Brilloin, tan xa Raman

Trang 5

fey TONG QUAN VE TAN XA RAMAN

QUA TRINH TAN XA ANH SANG

Trước tương tác Sau tương tác Trước tương tác Sau tương tác

Photon Photon at

Tan xa dan hoi Tán xạ không đàn hôi

Trang 6

fy = TONG QUAN VE TAN XA RAMAN

TAN KARANMMO LUONG TAN XA RAMAN

Nang luong

¥ Tan xa Raman xay rakhi bom anh sang thich hop vao trong

cua phote

Photon toi

—=>

v Tuy tk

phan loai thanh tan xa Stoke và tán xạ phân Stoke

Tan xa Stoke an xa p an Stoke

Trang 7

fey TONG QUAN VE TAN XA RAMAN

TAN XA RAMAN KICH THICH (SRS)

ÝĐược quan sat bang thực nghiệm lần đầu tiên vào năm 1962

*'Tán xạ Raman kích thích xảy ra khi công suất bơm lớn hon

một giá trị công suât ngưỡng

*Sóng Stoke sinh ra cùng truyên với sóng bơm trong sợi quang

và được khuyếch đại theo hàm mũ

*Công suất sóng bơm bị suy giam nhanh chóng do hiệu ứng

SRS

Trang 8

Trang 9

fey DAC TINH CUA TAN XA RAMAN KICH THICH

DAC TINH CUA TAN XA RAMAN KICH THICH

> Tương tác giữa sóng bơm và song Stoke

> Pho khuyéch dai Raman

> Công suất ngưỡng

Trang 10

OOOO

TUONG TAC GIUA SONG BOM VA SONG STOKE

My — O &e pp _e& p

dz Œ) Ay Sp P Pp

P., P, la công suất sóng bơm và sóng Stoke

OY p , là các hệ sô suy hao cua song bom va song Stoke O,, , là tân sô sóng bơm và sóng Stoke

Z; là hệ số khuếch đại Raman

Trang 11

PHO KHUYECH DAI RAMAN

Pho khuyéch dai Raman ciia soi Silic

Trang 12

fey) DAC TINH CUA TAN XA RAMAN KICH THICH

CONG SUAT NGUONG

» Ngudng Raman la cong suat bom đâu vào sao cho ở đâu ra công suât bơm và công suât Stoke băng nhau

> Pạ =16.A z/(L.a-Đa)

P„ là công suât ngưỡng A.„ là diện tích hiệu dụng của sợi quang

Lor là chiêu dài hiệu dụng của sợi quang

g„ là hệ sô khuyếch đại Raman.

Trang 13

Trang 14

fer ANH HUONG CUA TAN XA RAMAN KICH THICH

Lo

ANH HUONG CUA SRS VOI HE THONG DON KENH

> Trong hệ thông don kênh, tín hiệu đóng vai trò sóng bơm làm sinh ra các sóng Stoke dẫn đên nhiễu ở dau thu

>Néu công suất tín hiệu lớn hơn công suất ngưỡng Raman,

công suất tín hiệu có thể bị suy giảm nhanh chóng do kết quả

của SRS

>Có thể lợi dụng hiệu ứng SRS dé khuyéch đại tín hiệu bằng

cách sử dụng một sóng bơm thích hợp cùng truyện với tín hiệu

(rong sợi

Trang 15

fer ANH HUONG CUA TAN XA RAMAN KICH THICH

Lo

ANH HUONG CUA SRS VOI HE THONG WDM

>Tfong hé thong WDM, cac kênh tại bước sóng ngắn đóng vai

Phía pÉ§Ò SOng bơm và sẽ suy hao một phân công suất cho các kênh có

bước sóng dài hơn

> Hiệu ứng SRS sẽ không xuất hiện tại các thời điểm các kênh

truyền bit 0

éu ing SRS làm cho công suất đâu ra của các kênh không

đêu, có thể khắc phục băng cách sử dụng nhiều sóng bơm

để làm băng phăng phố khuyếch đại Raman

Ảnh hưởng của SRS với hệ thông WDM 2 kênh

Trang 16

fet) UNG DUNG SRS KHUYECH PAI TIN HIEU QUANG

UNG DUNG SRS KHUYECH DAI TIN HIEU QUANG

> Bộ khuyếch đại quang Raman hoạt động dựa trên hiệu ứng

tan xa Raman kich thich

> Trong bộ khuyếch đại quang Raman, một sóng bơm có bước

sóng thích hợp được sử dụng để cùng truyền với tín hiệu trong

Sol quang

> Một phần công suất của sóng bơm được chuyền sang cho tin

hiệu do kết quả của quá trình tán xạ Raman

Trang 17

fry UNG DUNG SRS KHUYECH PAI TIN HIEU QUANG

Lo

NGUYEN LY BOM TRONG BO KHUYECH DAI RAMAN

ø bơm được lựa chon sao cho độ dich tan hiệu năm trong dải phố khuyếch đại Ra

>Sÿng bth Gh Hah duoc bơm cùng chiêu hđặemgipwoehiê

>Có thể : àu son€ bow dé 12 lng hoặc mở

Tín hiệu Tín hiệu được vào khuyếch đại

Nguyên lý bơm thuận và bơm ngược

Trang 18

fet) UNG DUNG SRS KHUYECH PAI TIN HIEU QUANG

UU DIEM CUA KHUYECH DAI RAMAN

> Hiện tượng tán xạ Raman luôn tôn tại trong mọi hệ thông sợi

quang

>Ph6 khuyéch dai quang Raman cia soi Silic rat rong va tương

đối bang phang

> Bộ khuyếch đại Raman có thể hoạt động ở những dải tần mà

những bộ khuyếch đại quang khác không đáp ứng được

Trang 19

Am CHUONG TRINH MO PHONG

CHUONG TRINH MO PHONG

Tiêu đề	Tán xạ raman kích thích
Tác giả	Mai Nguyên Dũng
Người hướng dẫn	Ths. Nguyễn Đức Nhân
Thể loại	Đề tài

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	405,5 KB