Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
b) Trường hợp dòng định thiên lớn hơn dòng ngưỡng của laser.

b) Trường hợp dòng định thiên lớn hơn dòng ngưỡng của laser.

Tải bản đầy đủ - 0trang

 Chirp tần của tín hiệu phát trong miền thời gian.



Hình 38. Dạng chirp tần của tín hiệu phát.

 Mẫu mắt tại đầu thu.



Đặng Đình Thắng



Trang 39



Hình 39. Mẫu mắt tại đầu thu.

 Nhận xét:

 Khi dòng định thiên nhỏ hơn dòng ngưỡng, cơng suất phát nhỏ hơn

nhiều cơng suất của laser bơm. Dạng sóng phát quang sai khác so

với dạng sóng điện kích thích, dẫn đến các lỗi bit, do đó biểu đồ

mắt xuất hiện nhiều nhiễu. Hiệu ứng chirp tần xảy ra mạnh.

 Khi dòng định thiên lớn hơn dòng ngưỡng, cơng suất phát lớn hơn

so với trường hợp dòng định thiên nhỏ hơn dòng ngưỡng. Dạng

sóng phát quang sai khác khơng nhiều so với dạng sóng điện kích

thích, dẫn đến lỗi bit ít hơn, biểu đồ mắt ít nhiễu hơn. Hiệu ứng

chirp tần vẫn xảy ra nhưng khơng mạnh như trường hợp dòng định

thiên nhỏ hơn dòng ngưỡng.

 Giải thích:

 Khi dòng định thiên nhỏ hơn dòng ngưỡng, tức là điểm làm việc

của laser nằm dưới điểm ngưỡng. Lúc này laser phát xạ tự phát là

chủ yếu với cơng suất nhỏ. Vì cơng suất nhỏ, cơng suất phát không

đủ lớn để phát xạ xung thể hiện các bit 1 nếu xuất hiện với tần số

thấp. Vì với các bit 1 xuất hiện với tần số thấp, và công suất phát

thấp, xung quang chưa kịp ổn định để thể hiện bit 1 nên thay vào

đó xung sẽ thể hiện bit 0, dẫn đến lỗi bit. Từ đó dẫn đến biểu đồ

Đặng Đình Thắng



Trang 40



mắt xuất hiện nhiều nhiễu. Ngoài ra hiện tượng chirp tần cũng xảy

ra mạnh.

 Khi dòng định thiên lớn hơn dòng ngưỡng, tức là điểm làm việc

của laser nằm phía trên điểm ngưỡng. Lúc này laser phát xạ kích

thích là chủ yếu với cơng suất phát cao hơn. Khi xung điện kích

thích thể hiện các bit 1 được đưa vào, xung quang được ổn định

nhanh hơn, nhờ đó các bit 1 được thể hiện chính xác hơn, dẫn đến

lỗi bit giảm, biểu đồ mắt ít nhiễu hơn. Ngồi ra hiện tượng chirp

tần xảy ra khơng mạnh như trường hợp dòng định thiên nhỏ hơn

dòng ngưỡng.

 Trong quá trình điều biến, mật độ hạt tải thay đổi dẫn đến chiết suất

cũng thay đổi. Do vậy trong q trình điều biến biên độ trong LD

ln có sự điều biến pha do sự thay đổi chiết suất. Quá trình điều

biến pha có thể được mơ tả qua phương trình sau:

d 1 �

1�

 c �

GN  N c  NT   �

dt 2 �

p �



Trong đó hệ số c là hệ số tăng cường độ rộng phổ phụ thuộc vào

q trình phát xạ tự phát. Do ln có sự thay đổi pha nên trong

xung quang phát ra luôn có hiện tượng chirp tần. Đối với trường

hợp dòng định thiên nhỏ hơn dòng ngưỡng, hiện tượng phát xạ tự

phát là chủ yếu nên điều biến pha lớn, dẫn đến hiện tượng chirp tần

mạnh. Đối với trượng hợp dòng định thiên lớn hơn dòng ngưỡng,

hiện tượng phát xạ tự phát gần như bằng 0 nên điều biến pha nhỏ,

dẫn đến hiện tượng chirp tần xảy ra nhẹ hơn so với trường hợp

dòng định thiên nhỏ hơn dòng ngưỡng.

3.1.3.2. Khảo sát đặc tính bộ phát quang laser sử dụng điều chế

ngồi.

 Xây dựng bộ phát sử dụng bộ điều chế Mach-Zehnder.



Đặng Đình Thắng



Trang 41



Hình 40. Sơ đồ khối bộ phát sử dụng bộ điều chế Mach-Zehnder.

 Thiết lập các tham số cơ bản cho các khối hoạt động tại tốc độ 2,5 Gbit/s,

độ dài chuỗi bit bằng 32 bit, số mẫu 32 mẫu/bit.

 Chạy mô phỏng và thu thập kết quả cho phân tích đặc tính điều chế bộ

phát quang trong hai trường hợp hệ số đối xứng bằng -1 và 0.

 Dạng sóng tín hiệu điện kích thích.



Đặng Đình Thắng



Trang 42



Hình 41. Dạng sóng tín hiệu điện kích thích.

 Phổ tín hiệu quang.



Hình 42. Phổ quang tín hiệu phát.

 Dạng sóng tín hiệu quang phát trong miền thời gian.



Đặng Đình Thắng



Trang 43



Hình 43. Dạng sóng tín hiệu quang phát.

 Biểu đồ mắt thu được tại đầu thu.



Hình 44. Biểu đồ mắt.



Đặng Đình Thắng



Trang 44



a) Trường hợp hệ số đối xứng bằng -1.

 Chirp tần của tín hiệu quang điều biến.



Hình 45. Chirp tần của tín hiệu quang điều biến.

b) Trường hợp hệ số đối xứng bằng 0.

 Chirp tần của tín hiệu quang điều biến.



Đặng Đình Thắng



Trang 45



Hình 46. Chirp tần của tín hiệu quang.

 Nhận xét:

 Dạng sóng tín hiệu quang giống gần như hồn tồn với dạng sóng

tín hiệu điện kích thích, do đó biểu đồ mắt ít nhiễu.

 Hiện tượng chirp tần vẫn xảy ra. Tuy nhiên đối với trường hợp hệ

số đối xứng bằng -1, chirp tần xảy ra mạnh hơn rất nhiều so với

trường hợp hệ số đối xứng bằng 0.

 Giải thích:

 Điện áp điều biến bộ điều chế MZ bao gồm hai thành phần là thành

phần định thiên một chiều và thành phần tín hiệu xoay chiều. Do

đó dòng bơm có biên độ và tần số ổn định nên ánh sáng phát ra liên

tục và ổn định.

 Trong bộ điều chế MZ một điện cực, tức là hệ số đối xứng bằng -1,

do điều biến được thực hiện bởi bộ điều chế MZ, do đó vẫn có sự

thay đổi chiết suất. Từ đó sẽ dẫn tới sự dịch pha của tín hiệu quang

được tính bằng cơng thức sau:

 



2

nL





Khi có dịch pha thì sẽ có xung ánh sáng sẽ có hiện tượng chirp tần.

Đối với trường hợp hệ số đối xứng bằng 0, tức là bọ điều chế MZ

điện cực kép, sự dịch pha sẽ xảy ra ở trên cả hai nhánh của MZM

nhờ 2 điện cực kích thích. Tín hiệu dữ liệu kích thích hai điện cực

bộ điều chế MZM có dấu đảo nhau do đó thành phần dịch pha tại

mỗi nhánh khi tổng hợp lại sẽ bị triệt tiêu, dẫn đến độ dịch pha của

tín hiệu tổng bị giảm đáng kể. Do đó giảm được hiện tượng chirp

tần của xung ánh sáng tại đầu ra.

3.1.3.3. Kết quả.

a) Nhận xét.

 Tín hiệu quang điều chế từ bộ điều chế trực tiếp không ổn định, có nhiều

lỗi và hiện tượng chirp tần xảy ra mạnh, kể cả khi dòng định thiên lớn

hơn dòng ngưỡng.

 Tín hiệu quang điều chế từ bộ điều chế ngồi ổn định, ít lỗi do giữ được

gần như ngun vẹn dạng sóng tín hiệu điện kích thích. Áp dụng bộ điều

chế MZ điện cực kép có hệ số đối xứng bằng 0, hiện tượng chirp tần được

cải thiện đáng kể.



Đặng Đình Thắng



Trang 46



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

b) Trường hợp dòng định thiên lớn hơn dòng ngưỡng của laser.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×