MỞ ĐẦU Ngày công nghệ truyền dẫn thông tin quang sợi áp dụng rộng rãi khoa học kỹ thuật đời sống, đặc biệt thông tin viễn thông Với trình độ phát triển mạng lưới thông tin nay, hệ thống thông tin quang khẳng định hệ thống thông tin tiên tiến bậc Nó triển khai mạng lưới viễn thông toàn giới hình thức linh hoạt, tốc độ cự ly truyền phong phú Những sợi cáp quang coi hệ thống đường giao thông siêu xa lộ thông tin, cách chuyển hoá hàng tỉ liệu số hoá thành tín hiệu ánh sáng Một dụng cụ quan trọng sử dụng phổ biến truyền dẫn thông tin quang ứng dụng giao thoa kế trình tăng công suất tín hiệu, kết nối kênh, phân kênh…Trong thông tin quang thông thường, giao thoa kế cổ điển như: Fabry– perot, Mach- Zehnder … sử dụng rộng rãi để chế tạo mạch IC quang học như: linh kiện biến đổi tương tự - số, cổng logic, đặc biệt mạch đảo quang… Ở giao thoa kế cổ điển người ta sử dụng môi trường truyền quang môi trường phi tuyến Kerr Năm 1983 sợi quang đơn mode sử dụng làm môi trường phi tuyến bên buồng cộng hưởng Kể từ nghiên cứu tượng phi tuyến buồng cộng hưởng sợi quang chủ đề thu hút nhiều quan tâm Vấn đề đặt là: truyền dẫn thông tin quang sợi, giao thoa kế sợi quang mang lại lợi ích gì? cấu tạo nguyên lý hoạt động chúng nào? Đặc biệt giao thoa kế ứng dụng mạng thông tin quang sao? Với mục đích nghiên cứu chọn đề tài: “ Giao thoa kế sợi Sagnac ứng dụng truyền dẫn thông tin quang” Cấu trúc luận văn trình bày sau: Phần mở đầu Phần nội dung Chương Tổng quan giao thoa kế phi tuyến sở lý thuyết buồng cộng hưởng sợi quang Trong chương này, trình bày tổng quan giao thoa kế phi sở lý thuyết buồng cộng hưởng sợi bao gồm: cấu tạo, nguyên lý hoạt động nguyên lý lưỡng ổn định (ở buồng cộng hưởng sợi khảo sát thêm số tính chất khác) Cấu tạo nguyên lý hoạt động giao thoa kế Sagnac đề cập chương Chương Giao thoa kế sợi Sagnac ứng dụng truyền dẫn thông tin quang sợi Trong chương này, trình bày tính chất phi tuyến giao thoa kế sợi Sagnac số ứng dụng công nghệ truyền dẫn thông tin quang sợi Kết luận chung Tổng hợp kết luận văn nghiên cứu PHẦN NỘI DUNG Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THOA KẾ PHI TUYẾN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ BUỒNG CỘNG HƯỞNG SỢI QUANG Thiết bị lưỡng ổn định quang học (optical bistabble device – OBD) nghiên cứu khảo sát nhiều năm qua Nhiều dạng OBD nghiên cứu chế tạo đưa vào sử dụng như: cặp diode phát quang, cặp laser bán dẫn, lớp phản xạ Ngay từ năm 70 kỉ trước, lý thuyết linh kiện lưỡng ổn định quan tâm nghiên cứu tác giả: H M Gibbs, S L Mccal, Y R Shen, David A B Miller [2]…Các tác giả đề xuất đưa môi trường phi tuyến Kerr vào giao thoa kế Fabry – Perot, giao thoa kế Mach – Zehnder cổ điển Trên sở hiệu ứng phi tuyến hiệu ứng phản hồi, tác giả xây dựng phương trình Helmholt mô tả thay đổi trường laser qua giao thoa kế phi tuyến Giải phương trình với gần khác tác giả đưa biểu thức mô tả quan hệ cường độ laser thông qua hàm phi tuyến giao thoa kế phi tuyến Quan hệ đặc trưng lưỡng ổn định Như giao thoa kế có chứa môi trường phi tuyến kerr gọi giao thoa kế phi tuyến chúng hoạt động linh kiện lưỡng ổn định quang học Các nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm năm gần buồng cộng hưởng sợi quang [6] cho thấy hiệu ứng lưỡng ổn định xuất buồng cộng hưởng Tính chất quan trọng với tính chất phi tuyến khác buồng công hưởng sợi quang có vai trò quan trọng Nhờ mà chúng sử dụng để chế tạo giao thoa kế kiểu sợi quang như: giao thoa kế Sagnac, giao thoa kế Mach-Zehnder, giao thoa kế Michelson… Sau trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động số giao thoa kế phi tuyến buồng cộng hưởng sợi quang, với sở lý thuyết buồng cộng hưởng sợi quang 1.1 Giao thoa kế Fabry–Perot phi tuyến 1.1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Giao thoa kế Fabry–Perot phi tuyến (nonlinear Fabry–Perot Interferometer- NFPI) tác giả trước [2] xây dựng trình bày hình vẽ 1.1 NFPI cấu tạo hai gương quang học M M2 có hệ số phản xạ R1 R2 tương ứng, đặt cách khoảng d Giữa hai gương lấp đầy môi trường phi tuyến kerr có chiết suất n0 , hệ số chiết suất phi tuyến n2 hệ số hấp thụ tuyến tính α Giả thiết sóng ánh sáng có cường độ Iin vào, phần truyền qua có cường độ Iout, phần phản xạ trở lại bị giam hai gương Phần có tác dụng làm thay đổi chiết suất môi trường gọi cường độ điều khiển Ic Iin Ic M1 (R1) Ic Iout n = n0 + n2Ic d M2 (R2) Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo NFPI 1.1.2 Lý thuyết lưỡng ổn định giao thoa kế Fabry-Perot phi tuyến với hấp thụ phi tuyến Lưỡng ổn định quang học tượng mà xuất hai trạng thái quang học ổn định hệ quang học trạng thái quang học vào Sử dụng phương trình sóng quang học phi tuyến giả thiết sóng phẳng truyền theo hướng z –z buồng cộng hưởng Fabry-Perot phẳng song song, nhận điện trường E trạng thái ổn định, thành phần phụ thuộc thời gian exp(iωt ) bỏ qua:  ∂2E 4πω 2   E + k E = ik α − n E 2  ∂z c   (1.1) Trong α hệ số hấp thụ cường độ, k số truyền, ω tần số góc c vận tốc ánh sáng Phân cực phi tuyến môi trường đẳng hướng P = n2 E E (một lần bỏ qua e iωt ), n2 số thực mô tả chiết suất phi tuyến Gọi Et , E f biên độ thực, φt φ f pha sóng tới sóng phản hồi tương ứng, hàm bao trường có dạng: iφ E = Et e iφ1 e −ikz + E f e Ìi e ikz Chọn đường bao biến đổi chậm lấy trung bình nhiều chu kỳ không gian qua lại, so sánh phần thực phần ảo ta nhận phương trình sau [2]: ∂φt − 2πωn2 = E t + E Ì2 ∂z n0 c ] (1.2) ∂φ f − 2πωn 2 E f + E t2 n0 c ] (1.3) [ ∂z = [ ∂Et − α = Et ∂z ∂E f ∂z = (1.4) α Ef (1.5) Bốn phương trình giải với điều kiện buồng cộng hưởng Fabry-Perot [2] Từ (1.3) (1.4) ta thu độ lệch pha phi tuyến sau lần lại φ f − φt biểu diễn thông qua cường độ hiệu dụng trung bình buồng cộng hưởng, định nghĩa [2] sau: φ f − φt = 2γI hd = 6πωn n0 c ∫ [ E ( z ) + E ( z ) ]dz d t f (1.6) Trong d chiều dài buồng cộng hưởng, γ = 24π 2ωn2 d / n02 c Người ta định nghĩa tham số A = − e − βt phần hấp thụ sau lần qua lại Rt, Rs hệ số phản xạ gương trước gương sau tương ứng Rα = (1 − A) R1 R2 hệ số phản xạ hiệu dụng trung bình, F = Rα / (1 − Rα ) , giải phương trình (1.4) (1.5) ta có hàm truyền cường độ tổng buồng cộng hưởng Fabry-Perot [2] TF = (1 − Rs )(1 − Rt )(1 − A) 2 + F sin ( γI hd − δ ) (1 − Rα ) (1.7) Hay cường độ I = (1 − Rs )(1 − Rt )(1 − A) I0 + F sin ( γI hd − δ ) (1 − Rα ) (1.8) Trong I0 cường độ sóng vào, δ độ điều pha buồng cộng hưởng Như vậy, cách sử dụng phương trình sóng với số phép lấy gần để giải cho giao thoa kế Fabry-Perot, tác giả đưa phương trình quan hệ vào-ra có dạng giống giao thoa kế cổ điển mặt hình thức Trên sử dụng phương trình truyền sóng để đưa phương trình quan hệ vào-ra Song phương trình không cho ta quan hệ vào-ra cách tường minh Để khắc phục điều sau xem xét nguyên lý khúc xạ, phản xạ cộng hưởng đưa phương trình mô tả quan hệ vào-ra cường độ Để đơn giản tính toán, trước tiên giả thiết hệ số hấp thụ α = Chúng ta xét tia sáng có phương trình: E ( x, y, z, t ) = A0 ( x, y, z , t ) exp i ( ωt − kx − ϕ ) (1.9) có đường bao biến đổi chậm, vào NFPI góc α α tương ứng Như Hình vẽ 1.2: - Tia EA0 tia tới với biên độ A0 vào NFPI - EAi tia phản xạ gương trước NFPI có biên độ tương ứng Ai - EBi ECi tia truyền bên NFPI (bị giam gương) có biên độ tương ứng Bi Ci EDi tia truyền NFPI (từ gương sau) có biên độ Di E A0 E A1 E A2 α E C1 E B1 E D1 E B2 E D2 Hình 1.2 Quang trình buồng NFPI Ta có phương trình sau:  A1   B1   C1   D1 = A0 R = A0 − R = R B1 = R(1 − R ) A0 = (1 − R ) B1 = (1 − R ) A0 (1.10)  A2   B2   C2   D2 = − R C1 = (1 − R ) R A0 = R C1 = R − R A0 = R B2 = R R (1 − R ) A0 (1.11) = − R B2 = R (1 − R ) A0 Tới mặt trên, tia C2 lại cho tia truyền qua A3 có biên độ: A3 = − R C = R (1 − R ) R A0 = R A2 Tương tự ta có: B3 = R C = R − R A0 = R B2 C = R C ; D3 = R D2 Tóm lại có công thức sau:  A1 = R A0 ; B1 = − R A0   C1 = (1 − R ) R A0 ; D1 = (1 − R ) A0 (1.12) Và ( A, B, C , D ) i =1 = R ( A, B, C , D ) i với i ≥ Hai sóng song song lân cận (i i+1) có độ lệch quang lộ sau ∆S = 2dn / − sin α (1.13) Với n>1 (chúng ta coi môi trường xung quanh gương có chiết suất 1) Mặt khác độ lệch quang lộ tương ứng với pha dịch chuyển là: θ= 2π∆S + ∆ϕ λ (1.14) Trong ∆ϕ dịch chuyển pha ban đầu phản xạ gương Từ (1.12) (1.13) ta có: θ= 2π 2dn × + ∆ϕ λ − sin α Mà n = n0 + n2 I c nên: θ= 4πn dI c 4πn d 4πn dI c 2π 2dn × + ∆ϕ ≈ + + ∆ϕ = + 2δ 2 λ − sin α λ 1− α0 λ 1− α0 λ 1−α0 Ở coi α bé nên sin α ≈ α Như trình bày trên, pha dịch chuyển viết theo dạng: θ= 4πn dI c λ 1−α0 + 4πn d λ 1−α0 + ∆ϕ = 4πn dI c λ 1− α02 + 2δ Ở δ độ lệch pha ban đầu gọi độ điều pha hốc cộng hưởng Xét trường hợp tia chiếu thẳng góc với mặt gương, tức góc α = , dẫn tới góc khúc xạ α = (hình 1.2) Khi độ dịch chuyển pha trở thành: θ= 4πn2 dI c 4πn0 d 4πn2 dI c + + ∆ϕ = + 2δ λ λ λ (1.15) Như hai sóng lân cận có độ dịch chuyển pha tính theo công thức (1.15) Mặt khác ta có hệ:  E B = A0 − R e i ( ωt −kx −φ0 ) e iθ   E B2 = RA0 − R e i ( ωt −kx −φ0 ) e 2iθ    n −1 − R e i ( ωt − kx −φ0 ) e inθ  E Bn = R (1.16) Biên độ tổng hợp sóng EBi tổng thành phần biên độ Bi với độ dịch chuyển pha (1.15) B = B1 + B2 + + Bn = Và tương tự cho sóng C sóng D: C= (1 − R ) R A0 e iθ − Re iθ A0 e iθ − R − Re iθ (1.17) D= (1 − R ) A0 e iθ (1.18) − Re iθ Các công thức (1.17) (1.18) có nhờ áp dụng tổng cấp số nhân lùi vô hạn Như biên độ sóng B biên độ sóng C truyền môi trường từ hai hướng ngược Trường môi trường phi tuyến chồng chập hai sóng Bình phương mô đun biên độ sóng tổng tổng bình phương mô 2 đun hai sóng thành phần tính gần B + C Cường độ xem cường độ gây hiệu ứng kerr môi trường lấy gần trung bình toàn độ dày môi trường Sử dụng hệ thức: I = (1 / 2)ε cA A* − cos θ = − sin θ / [2] tính biểu thức cho cường độ điều khiển Ic: ( I = (1 / )ε c BB * + CC * )   A02 (1 − R ) A02 (1 − R ) R = ε 0c + iθ −iθ iθ −iθ  − Re − Re   − Re − Re (1 − R )(1 + R ) = ε cA02 MS ( )( )( ) ) ( )( ) (1.19) Trong ta có: ( MS = − Re iθ − Re −iθ ( ) = − R e iθ + e −iθ + R = + R − cos θ = + R − R + R − R cos θ = (1 − R ) + R (1 − cos θ ) θ = (1 − R ) + R sin 2 (1.20) Cuối ta nhận biểu thức cho cường độ điều chỉnh: Ic = (1 − R )(1 + R ) I in (1 − R ) + R sin θ (1.21) Bằng cách tính tương tự ta nhận cường độ sau: 10 xung ngắn hạn chế truyền đỉnh tới 100% Nó dẫn đến phá vỡ xung công suất cao Ngưỡng chuyển mạch giao thoa kế Sagnac giảm cách đưa máy khuếch đại vào bên mạch Nếu máy khuếch đặt vị trí gần với nối, có mặt tạo bất đối xứng xung truyền ngược hướng không khuếch đại đồng thời Khi giao thoa kế Sagnac bị cân máy khuếch đại nối 50 : 50 ( ρ = 0,5 ) sử dụng Lúc dải sóng khuếch đại cổng vào mạch, dải sóng truyền ngược hướng lại khuếch đại trước thoát khỏi mạch Do mật độ hai sóng khác số lượng lớn khắp mạch nên thay đổi pha khác lớn Thực tế, cho sóng theo chiều kim đồng hồ khuếch đại với hệ số G, sử dụng phương trình (1.37) để tính toán hệ số truyền, vơíi điều kiện A f biểu thức (1.35) nhân với G Kết là: Ts =1 − ρ (1 − ρ ).{1 + cos[ (1 − ρ − ρG ) γP0 L]} (2.7) Điều kiện để sóng truyền toàn thu từ (1.39) (1 − ρ ) thay (1 − ρ − ρG ) với ρ = 0,5 công suất chuyển mạch ( sử dụng m = 1): P0 = 2π [ ( G − 1)γL] (2.8) Hệ số khuếch đại G lớn 30 dB, công suất chuyển mạch dược giảm xuống 1000 lần Giao thoa kế Sagnac làm cân sử dụng sợi quang mà tán sắc vận tốc nhóm số, mà thay đổi dọc theo vòng sợi Tán sắc vận tốc nhóm thay đổi liên tục sợi có độ tán sắc giảm dần thay đổi theo dạng bậc sử dụng sợi có độ tán sắc khác để nối với thành hàng loạt Trường hợp đơn 36 giản mạch Sagnac làm hai loại sợi Các mạch sợi có độ tán sắc thay đổi làm cân giao thoa kế Sagnac, sóng truyền ngược hướng qua tắn sắc vận tốc nhóm khác chúng hoàn thành đường vòng Đặc điểm đáng lưu ý mạch Sagnac chúng trì cân cho tia CW mức công suất nào, tán sắc vận tốc nhóm không ảnh hưởng đến chúng Tuy nhiên phát triển xung quang bị ảnh hưởng tán sắc vận tốc lẫn tự biến điệu pha, dẫn đến lệch pha tương đối sóng truyền ngược hướng Kết xung quang chuyển mạch đến cổng vào tiếng ồn phông CW phản xạ mạch Sagnac cân 2.2.2.1 Hiệu ứng biến điệu pha chéo (XPM) Hiệu ứng biến điệu pha chéo xuất tín hiệu điều khiển tín hiệu bơm đưa vào mạch Sagnac Các sóng truyền theo hướng gây chuyển pha phi tuyến (XPM) sóng truyền ngược hướng Thực chất, tín hiệu điều khiển sử dụng để làm cân giao thoa kế Sagnac, tương tự việc sử dụng máy khuếch đại quang để tạo tự biến điệu pha Như sử dụng mạch Sagnac cân bằng,có nối 50 : 50 để tia CW công suất thấp phản xạ điều khiển, lại truyền có xung điều khiển tác dụng vào Nhiều thí nghiệm cho thấy tiềm XPM Trước kia, vào năm 1989 hệ số truyền tín hiệu CW 632 nm (thu từ laser He – Ne) chuyển mạch từ 100% cách sử dụng xung bơm picôgiây 532 nm với công suất đỉnh khoảng 25W Khi bước sóng tín hiệu bước sóng điều khiển cách xa nhau, ta nên xem xét hiệu ứng dừng gây kết hợp bất đối xứng vận tốc nhóm Khi hiệu ứng tán sắc vận tốc nhóm ( GVD) chuyển pha XPM nối cho bởi: 37 L φ XPM = 2γ ∫ A p ( T − d w z ) dz (2.9) Trong Ap biên độ xung bơm, T = t − z / v gs thời gian rút gọn hệ −1 −1 quy chiếu chuyển động với xung tín hiệu, d w = v gp − v gs mô tả kết hợp bất đối xứng vận tốc nhóm xung bơm xung tín hiệu Giải tích phân cho hình dạng xác xung bơm Ví dụ, xung bơm “sech” với A p = Pp sec h( T / T0 ) ta có: φ XPM = (γPp / δ w )[ (τ ) − ( t − δ w ) ] (2.10) Trong τ = T / T0 δ w = d w L / T0 Sự tương đối pha không phụ thuộc thời gian mà hình dạng bị ảnh hưởng đáng kể kết hợp bất đối xứng vận tốc nhóm Khi hệ số truyền mạch cao chuyển pha số lẻ lần π , tín hiệu truyền thay đổi đáng kể hình dạng công suất đỉnh xung bơm Vấn đề xung vượt ngưỡng giải thích cách sử dụng sợi có bước sóng tán sắc không, nằm bước sóng bơm sóng tín hiệu, để hai sóng có vận tốc nhóm ( d w = ) Sự vượt ngưỡng xung xảy khác bước sóng xung bơm xung tín hiệu, tránh cách sử dụng bơm phân cực trực giao có bước sóng với tín hiệu Lúc có kết hợp bất đối xứng vận tốc nhóm tán sắc mode phân cực, nói chung tương đối nhỏ Ngoài sử dụng cách thuận lợi cách xây dựng mạch Sagnac mà trục chậm nhanh sợi trì phân cực thay lẫn theo dạng chu kỳ Ý tưởng thực với mạch 10,2m bao gồm 11 phần Xung bơm xung tín hiệu phân cực trực giao (độ rộng khoảng 230 fs) phóng vào mạch truyền soliton Xung bơm phân cực khoá theo trục nhanh trì hoãn vào lúc đầu 38 để bắt kịp xung tín hiệu phần Trong phần thứ hai, xung tín hiệu nhanh đảo ngược trục chậm trục nhanh bắt kịp xung bơm Quá trình lặp lại phần Kết hai soliton va chạm vào nhiều lần mạch Sagnac hiệu ứng biến điệu pha chéo thúc đẩy đáng kể 2.2 Một số ứng dụng giao thoa kế Sagnac Bằng việc khai thác hiệu ứng phi tuyến khác - chẳng hạn XPM, SPM pha trộn bốn dải sóng (FWM) xảy bên sợi quang sử dụng để tạo thành mạch Sagnac, người ta sử dụng giao thoa kế Sagnac nhiều ứng dụng Sau trình bày số ứng dụng phổ biến giao thoa kế Sagnac truyền dẫn thông tin quang sợi 2.2.1 Hình thành phát sinh xung Giao thoa kế Sagnac phi tuyến hoạt động máy lọc cường độ cao – phản xạ tín hiệu cường độ thấp lại truyền xạ cường độ cao Đặc điểm tương tự với đặc điểm hấp thụ bão hoà - hấp thụ tín hiệu yếu lại trở nên suốt tín hiệu cường độ cao Tốc độ hấp thụ bão hoà thực tế hạn chế bảng thời gian dài 10 ps độ nhạy phi tuyến sợi quang silic hầu hết tức thời ([...]... phi tuyến và những hiệu ứng phi tuyến cực nhanh Với các tính chất trên, buồng cộng hưởng sợi được sử dụng để chế tạo một số giao thoa kế, mà trong trong chương này có đề cập về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một kiểu giao thoa kế sợi đó là: giao thoa kế Sagnac Giao thoa kế Sagnac được ứng dụng như thế nào trong công nghệ truyền dẫn thông tin quang sợi được chúng tôi trình bày cụ thể trong chương... đã chứng tỏ các giao thoa kế hoạt động như những thiết bị lưỡng ổn định- đây là một trong những ứng dụng quan trọng và phổ biến trong thông tin quang Cần nói thêm rằng, ngoài việc sử dụng chúng như những linh kiện lưỡng ổn định các giao thoa kế còn được sử dụng để xác định chính xác bước sóng, sự đơn sắc (giao thoa kế Michelson), xác định chiết suất của mẫu (giao thoa kế Mach-Zehnder), giao thoa kế Fabry-Perot... 30 CHƯƠNG 2 NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA GIAO THOA KẾ SAGNAC TRONG TRUYỀN DẪN THÔNG TIN QUANG Trước khi trình bày cụ thể những ứng dụng của giao thoa kế Sagnac chúng ta tìm hiểu những tính chất phi tuyến của giao thoa kế này 2.1 Các tính chất phi tuyến của giao thoa kế Sagnac 2.1.1 Sự truyền dẫn phi tuyến Cơ chế vật lí phía sau sự chuyển mạch phi tuyến có thể dễ dàng hiểu được bằng cách xem tia đầu vào là một... sử dụng một bộ nối sợi để tạo ra giao thoa kế Sagnac Giao thoa kế Sagnac được tạo thành bằng cách nối một mảnh sợi dài với hai cổng ra của một bộ nối để tạo thành một vòng Ở giao thoa kế Sagnac không có cơ chế phản hồi ngược, toàn bộ ánh sáng đi vào từ cổng vào sẽ thoát ra khỏi buồng cộng hưởng sau một đường vòng Trường 28 ánh sáng đi vào được tách thành hai thành phần truyền ngược hướng nhau, và giao. .. như một công tắc toàn bằng quang Vì vậy giao thoa kế thoa kế Sagnac còn được gọi là gương vòng sợi quang phi tuyến và thu hút đáng kể sự quan tâm không chỉ cho chuyển mạch quang mà còn để khoá mode và tách sóng Kết Luận: Như vậy, trong chương 1 chúng tôi đã giới thiệu tổng quan về một số giao thoa kế phi tuyến bao gồm: cấu tạo, nguyên lý hoạt động và đưa ra biểu thức quan hệ vào-ra về cường độ mà các... phụ bên trong, nhưng mô hình kết quả lại không được kiểm soát bởi việc tạo hình soliton Tùy theo độ điều pha tuyến tính φ0 của buồng cộng hưởng vòng, cấu trúc phụ thay đổi từ xung này đến xung khác 1.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của giao thoa kế Sagnac bộ nối Công suất phản xạ Công suất truyền Hình 1.11 Minh hoạ giao thoa kế Sagnac toàn bằng sợi quang, hoạt động như một gương vòng sợi quang phi... gương Một giao thoa kế như vậy được đề xuất gọi là giao thoa kế Michelson phi tuyến đóng (nonlinear close Michelson Interferometer-NCMI) Sơ đồ cấu tạo của NCMI được đề xuất và trình bày trên hình vẽ 1.4 Giao thoa kế Michelson cổ điển gồm hai gương phản xạ 100% M 3 và M4 đặt vuông góc với nhau và một bản chia P có hệ số phản xạ 50% Hai gương M 1 và M2 có hệ số phản xạ thay đổi R1 và R2 tương ứng đặt thêm... một vòng trong buồng cộng hưởng Kết quả là, ta có thể sử dụng 2 phương trình shrodinger không liên kết theo dạng của phương trình (1.45) cho các soliton truyền ngược nhau trong mạch sợi 2.2.2.1 Hiệu ứng tự biến điệu pha Chuyển mạch soliton trong giao thoa kế Sagnac được quan sát năm 1989 bằng cách phóng ra các xung cực ngắn tại một bước sóng ở chế độ tán sắc vận tốc nhóm dị thường của mạch sợi Trong một... hướng nhau, và giao thoa tại bộ nối Sự khác pha giữa các tia truyền ngược hướng nhau sẽ xác định tia đầu vào nào sẽ được giao thoa kế Sagnac phản xạ hay truyền đi Trên thực tế nếu sử dụng bộ nối 3dB thì bất kì đầu vào nào cũng được phản xạ hoàn toàn, do đó mạch Sagnac hoạt động giống như một tấm gương hoàn hảo Thiết bị như vậy có thể được thiết kế để truyền tín hiệu công suất cao trong khi phản xạ nó... buồng cộng hưởng sợi vòng được cấu tạo rất đơn giản bằng cách nối hai đầu sợi quang với đầu vào và đầu ra của một coupler Tiết diện này dùng để làm xuất hiện các hiệu ứng phi tuyến trong buồng cộng hưởng Trường hợp sóng liên tục (continuous wave–CW) được khảo sát lần đầu tiên với tiêu điểm trên lưỡng ổn định và những sự hỗn độn quang học Đầu vào Cách tử Cách tử Đầu ra Đầu ra Bộ nối Đầu vào Hình 1.5 Buồng ... sợi sử dụng để chế tạo số giao thoa kế, mà trong chương có đề cập cấu tạo nguyên lý hoạt động kiểu giao thoa kế sợi là: giao thoa kế Sagnac Giao thoa kế Sagnac ứng dụng công nghệ truyền dẫn thông. .. xảy bên sợi quang sử dụng để tạo thành mạch Sagnac, người ta sử dụng giao thoa kế Sagnac nhiều ứng dụng Sau trình bày số ứng dụng phổ biến giao thoa kế Sagnac truyền dẫn thông tin quang sợi 2.2.1... truyền dẫn thông tin quang sợi trình bày cụ thể chương sau 30 CHƯƠNG NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA GIAO THOA KẾ SAGNAC TRONG TRUYỀN DẪN THÔNG TIN QUANG Trước trình bày cụ thể ứng dụng giao thoa kế Sagnac tìm