ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN QUANG VIỆT

THIẾT KẾ MẠCH TÍCH HỢP QUANG TỬ CHUYỂN
MẠCH 3X3 ỨNG DỤNG TRONG MẠNG GHÉP KÊNH
PHÂN CHIA THEO MODE

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
Mã số: 8520203

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

Đà Nẵng - Năm 2022

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Người hướng dẫn khoa học: TS. Võ Duy Phúc

Phản biện 1: TS. Lê Thị Phương Mai

Phản biện 2: TS. Ngô Văn Sỹ

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn
tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Điện tử họp tại Trường Đại học

Bách khoa vào ngày 23 tháng 07 năm 2022.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm học liệu và Truyền thông, Đại học Đà Nẵng tại
Trường Đại học Bách Khoa.
- Thư viện Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách
Khoa – Đại học Đà Nẵng.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


1

MỞ ĐẦU
Trong những năm trở lại đây, với sự phát triển nhanh chóng
của truyền dẫn quang đã góp phần giải quyết các nhược điểm của
truyền dẫn điện như là giới hạn về băng thơng, truyền dẫn tốc độ
chậm và khó phát triển ở các thế hệ sau. Hơn nữa, nhiễu điện từ và
tiêu thụ công suất lớn cũng là nhược điểm của chúng nên các nhà
khoa học đang tiến hành nghiên cứu các kết nối quang trên chip để
loại bỏ các kết nối điện do sự ảnh hưởng này. Hiện tại, cơng nghệ
ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM đang chiếm ưu thế trong
mạng quang bởi vì sự đa dạng của nó đó là nhiều tín hiệu với nhiều
bước sóng khác nhau được ghép lại và truyền dẫn chung trên một
kênh truyền. Khi đó, việc chọn lọc bước sóng trong các hệ thống
chuyển mạch để xử lý các tín hiệu là yêu cầu cần thiết. Các thiết bị
chọn lọc bước sóng được thiết kế với nhiều cấu trúc khác nhau được
trình bày ở các tài liệu [1]–[4].

Đi cùng với sự phát triển của công nghệ ghép kênh phân chia
theo bước sóng WDM, cơng nghệ ghép kênh phân chia theo mode
MDM cũng đang nhận được sự quan tâm trong thời gian gần đây.
Mỗi mode trong MDM trực giao với nhau nên nhiều mode có thể
truyền dẫn trên cùng một kênh truyền chỉ với một bước sóng mà
khơng bị ảnh hưởng lẫn nhau. Trong tương lai, sự kết hợp giữa công
nghệ ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM và cơng nghệ ghép
kênh phân chia theo mode MDM sẽ đáp ứng nhu cầu tăng dung
lượng truyền dẫn đáng kể. Cũng như chuyển mạch chọn lọc bước
sóng WDM, xử lý tín hiệu đối với các mode trong chuyển mạch chọn
lọc mode MDM cũng nhận được sự thu hút để nghiên cứu và phát
triển thiết bị này. Một số cơng trình tiêu biểu đã được công bố ở [5]–
[7]. Tuy nhiên, các công trình này chỉ hỗ trợ một vài mode và chưa
chuyển mạch được các tín hiệu (mode) ở các ngõ vào tới các ngõ ra
bất kỳ. Với những nhược điểm đó, để xây dựng một thiết bị có thể hỗ
trợ nhiều mode và chuyển mạch giữa các kênh linh hoạt giúp cho
việc xử lý tín hiệu dễ dàng hơn, do đó tôi đã chọn đề tài cho luận văn
tốt nghiệp là “Thiết kế mạch tích hợp quang tử chuyển mạch 3x3
ứng dụng trong mạng ghép kênh phân chia theo mode”. Thiết bị
đề xuất này hỗ trợ tối đa ba mode với ba ngõ vào/ra riêng biệt, các
tín hiệu ở các ngõ vào được chuyển mạch tới các ngõ ra tùy ý mà
không bị trạng thái tắc nghẽn.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2


Luận văn tốt nghiệp của tôi bao gồm 4 chương:
Chương 1: Truyền dẫn quang ghép kênh phân chia theo mode
Chương này trình bày về cơng nghệ ghép kênh phân chia
theo mode và các loại ống dẫn song thường được sử dụng để thiết kế
thành các mạch tích hợp quang tử.
Chương 2: Giao thoa đa mode MMI dựa vào hiện tượng tự sao
ảnh
Chương này giúp chúng ta lý thuyết về hiện tượng sao ảnh
trong ống dẫn sóng và cách để tạo ra một bộ giao thoa đa mode
MMI.
Chương 3: Phương pháp truyền chùm tia BPM
Chương này chủ yếu trình bày lý thuyết về phương pháp
BPM. Thiết bị quang sẽ được mô phỏng trong các phần mềm mà có
tích hợp phương pháp này
Chương 4: Thiết kế bộ chuyển mạch mode quang 3x3
Chương này bao gồm tổng quan về thiết bị, nguyên tắc hoạt
động và đánh giá kết quả thu được bằng phần mềm mơ phỏng.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Do băng thơng quang rất lớn (khoảng 100GHz-km) nên nếu
chỉ sử dụng cho mục đích đơn lẻ sẽ rất lãng phí. Vì vậy sử dụng cơng
nghệ WDM nhằm mục đích tận dụng băng tần truyền dẫn của sợi
quang bằng cách truyền đồng thời nhiều kênh bước sóng trên cùng
một sợi quang. Qua nghiên cứu ITU-T đã đưa ra cụ thể các kênh
bước sóng và khoảng cách giữa các kênh này có thể chọn ở các cấp
độ 200GHz, 100GHz, 50GHz [TLkỹ thuật thông tin quang 2, “Học
viên bưu chính viễn thơng” 2007, Biên soạn Ths. Đỗ Văn Việt Em.].

Hình 1.2 Sơ đồ FTTH truyền dẫn trên một sợi quang

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


3

Thiết kế và tối ưu hóa mạch quang tử tách, ghép đa mode
quang dựa trên nền vật liệu SOI (Silicon On Insulator) có hiệu năng
cao, băng siêu rộng đến 100 nm (~12.5 THz), hoạt động trong cửa sổ
1550 nm thuộc lĩnh vực thơng tin quang.

Hình 1.3. Sơ đồ mạng FTTH truyền dẫn trên hai sợi quang
khác nhau
III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu:
Nghiên cứu bộ ghép kênh ba bước sóng trong mạng FTTH:
Hệ thống truy cập FTTH là một giải pháp mang đến cơ hội khách
hàng sử dụng các dịch vụ thoại truyền thống và băng thông rộng
trong một nền tảng đồng nhất. ITU xây dựng gói khuyến nghị G.983
sử dụng cho FTTH thụ động mạng mà ba bước sóng được sử dụng
phổ biến là 1310 nm, 1490 nm và 1550 nm, cho các kênh kỹ thuật số
ngược dịng, kỹ thuật số xi dịng và kênh tương tự. Có vài loại
được phát triển gần đây cho bộ ghép ba.
2. Phạm vi nghiên cứu:
- Các mạch quang tử tích hợp silic (silicon photonics) cho các
hệ thống thông tin quang dung lượng lớn, cụ thể đi sâu nghiên cứu
vào các tính năng xử lý tín hiệu quang và chuyển đổi mode của cùng
bước sóng để nâng cao dung lượng kênh quang.
- Kỹ thuật xử lý tín hiệu tồn quang sử dụng mạch tích hợp
quang tử.

IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp luận của luận văn là kết hợp nghiên cứu lý
thuyết với thực tiễn để làm rõ nội dung đề tài. Cụ thể như sau:
- Nghiên cứu các yếu tố kỹ thuật liên quan nguyên lý ghép

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


4

kênh quang theo bước sóng;
- Xem xét các đề tài nghiên cứu liên quan, các phương án kỹ
thuật đang triển khai, so sánh và đánh giá các ưu điểm, khuyết điểm
của các phương pháp.
- Đề xuất các thiết kế, mô phỏng trên phần mềm, tối ưu hóa.
- Đánh giá kết quả thực hiện
V. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Ý nghĩa khoa học: Từ việc nghiên vai trò quan trọng, ưu
điểm của phương pháp ghép kênh theo bước sóng (WDM), qua đó ta
thấy được ứng dụng và lợi ích của phương pháp ghép kênh theo bước
sóng (WDM) sử dụng trong hệ thống cáp quang đến tận nhà (FTTH).
Mạng FTTH phục vụ cho hầu hết các nhu cầu internet của chúng ta
hiện nay. Xây dựng các thiết kế mới nhằm tăng độ hiệu quả của
mạng FTTH.
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài nêu ra một số cơ sở
lý thuyết để cung cấp khả năng, hướng áp dụng để giải quyết các vấn
đề phát sinh khi triển khai phương pháp ghép kênh theo bước sóng
(WDM).

VI. KẾT QUẢ DỰ KIẾN
Phương thức ghép kênh theo bước sóng (WDM), mạng cáp
quang đến tận nhà FTTH được sử dụng phổ biến hiện nay. đưa ra cấu
trúc bộ tách ghép ba bước sóng 1310nm/1490nm/1550nm sử dụng
ống dẫn sóng Silic, sử dụng các đoạn nối cải tiến so với việc sử dụng
các đoạn nối truyền thống và vai trò của bộ Triplexer sử dụng trong
mạng FTTH hiện nay, cũng như những ưu điểm vượt bậc của nó
mạng lại trong thực tế.
Chương trình thực nghiệm
Các đánh giá hiệu quả của bộ ghép kênh theo bước sóng
VII. BỐ CỤC DỰ KIẾN CỦA LUẬN VĂN
Nội dung dự kiến của luận văn gồm các chương và phần
chính sau:
Lời mở đầu
Chương 1: Truyền dẫn quang ghép kênh phân chia theo mode
Chương này trình bày về cơng nghệ ghép kênh phân chia
theo mode và các loại ống dẫn song thường được sử dụng để thiết kế
thành các mạch tích hợp quang tử.
Chương 2: Giao thoa đa mode MMI dựa vào hiện tượng tự sao
ảnh

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


5

Chương này trình bày hiện tượng sao ảnh trong ống dẫn sóng
và cách để tạo ra một bộ giao thoa đa mode MMI.

Chương 3: Phương pháp truyền chùm tia BPM
Chương này trình bày lý thuyết về phương pháp BPM. Thiết
bị quang sẽ được mô phỏng trong các phần mềm mà có tích hợp
phương pháp này
Chương 4: Thiết kế bộ chuyển mạch mode quang 3x3
Chương này trình bày về tổng quan thiết bị, nguyên tắc hoạt
động và đánh giá kết quả thu được bằng phần mềm mô phỏng.
CHƯƠNG 1
TRUYỀN DẪN QUANG GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO
MODE
1.1 Giới thiệu chương
Hệ thống truyền dẫn quang ghép kênh phân chia theo mode.
- Tổng quan về ống dẫn sóng quang học.
- Các ống dẫn sóng dạng kênh dẫn đối xứng
1.2. Hệ thống truyền dẫn quang ghép kênh phân chia theo mode
Một hệ thống truyền dẫn quang dùng kỹ thuật phân chia theo
mode cơ bản gồm:
- Sợi quang đa mode
- Bộ thiết bị phát
- Bộ tổng hợp mode
- Bộ ghép mode
- Bộ giải ghép mode
- Bộ thiết bị thu

Hình 1-1. Sơ đồ các khối cơ bản trong hệ thống truyền dẫn sử dụng
công nghệ MDM

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



6

1.3 Tổng quan về ống dẫn sóng quang học
1.3.1. Cơ sở truyền sóng trong ống dẫn sóng
Chúng ta biết rằng, về mặt quang học thì sóng ánh sáng là
một loại sóng điện từ, do vậy truyền sóng ánh sáng trong mơi trường
truyền sóng tn theo hệ phương trình Maxwell nổi tiếng:
⃗

𝜕𝐵
∇ x 𝐸⃗ = - - 𝐽⃗⃗⃗⃗𝑚
𝜕𝑡

⃗ =
∇x𝐻

⃗
𝜕𝐷
𝜕𝑡

+ ⃗⃗⃗
𝐽𝑒

(1.1)
(1.2)

⃗ = ⃗⃗⃗⃗
∇. 𝐷

𝜌𝑒

(1.3)

⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗
∇. 𝐵
𝜌𝑚

(1.4)

⃗ là vectơ cường độ từ
Ở đây, 𝐸⃗ là vectơ cường độ điện trường, 𝐻
⃗
⃗
trường. 𝐷 là vectơ cảm ứng điện và 𝐵 là vectơ cảm ứng từ, 𝐽⃗⃗⃗⃗𝑚 là
vectơ mật độ dòng từ, ⃗⃗⃗
𝐽𝑒 là vectơ mật động dòng điện, ⃗⃗⃗⃗
𝜌𝑒 và ⃗⃗⃗⃗⃗
𝜌𝑚 lần
lượt là các vectơ mật độ điện tích và mật độ từ tích.
Chúng ta phân loại theo các mode phân cực dựa trên đặc tính của các
thành phần trường theo chiều dọc:
Một trường theo mode phân cực TE có Ez = 0 và Hz ≠ 0.
Một trường theo mode phân cực TM có Hz = 0 và Ez ≠ 0.
Một trường có phân cực điện từ ngang TEM hay gọi là
mode TEM có Ez = 0 và Hz = 0. Ống dẫn sóng điện mơi trong hỗ trợ
mode TEM.
Mode lai (Hybrid mode) là mode mà có đồng thời Ez ≠ 0 và Hz
≠ 0. Mode lai không xuất hiện trong ống dẫn sóng phẳng nhưng tồn
tại trong ống dẫn sóng dạng kênh (ví dụ như ống dẫn sóng

ridge/rib…) hay sợi quang.
1.3.2. Các mode lan truyền trong ống dẫn sóng
1.3.2.1. Giới thiệu ống dẫn sóng quang học điện mơi
Tính chất của ống dẫn sóng quang học được xác định bởi
bằng số điện mơi (hệ số chiết suất) mà độc lập theo hướng truyền. Có
hai kiểu ống dẫn sóng quang học cơ bản là: ống dẫn sóng khơng
phẳng (nonplanar waveguide) và ống dẫn sóng phẳng (planar
waveguide). Ống dẫn sóng phẳng bắt giữ ánh sáng chỉ trong một
hướng ngang và hệ số chiết suất chỉ phụ thuộc một hướng, n(x). Ống

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7

dẫn sóng khơng phẳng bắt giữ ánh sáng theo hai hướng với chiết suất
n (x, y) và dẫn sóng theo phương z. Các ứng dụng chủ yếu của ống
dẫn sóng là các ống dẫn sóng dạng kênh (channel waveguide) và sợi
quang (optical fiber).

(a)
(b)
Hình 1-2. (a) Ống dẫn sóng khơng phẳng (b) Ống dẫn sóng phẳng
Một ống dẫn sóng có hệ số chiết suất thay đổi đột ngột tại
giao diện giữa các lớp lõi và lớp bao phủ gọi là ống dẫn sóng chiết
suất phân bậc. Ngược lại, nếu hệ số chiết suất thay đổi từ lõi đến lớp
bao phủ được gọi là ống dẫn sóng chiết suất biến đổi dần, được mơ tả
ở hình …


(a)

(b)

Hình 1-3. (a) Ống dẫn sóng chiết suất phân bậc (b) Ống dẫn sóng
chiết suất biến đổi dần
1.3.2.2. Ống dẫn sóng silicon trên nền vật liệu cách điện

Hình 1-4. Ống dẫn sóng Silicon trên nền vật liệu cách điện

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


8

Ống dẫn sóng mà lõi được chế tạo từ tinh thể Silica (Si) gọi
là ống dẫn sóng Silica (Silicon waveguide).
Lớp vỏ của ống dẫn sóng thường được chế tạo từ điện môi
với lớp cách điện là thủy tinh Silica (silica – SiO2). Ống dẫn sóng
trên nền vật liệu Silicon và chất cách điện như vật gọi là ống dẫn
sóng SOI (silicon on insulator).
Trong ống dẫn sóng SOI, sự tương phản lớn giữa hệ số chiết suất
giữa lớp lõi và lớp bao phủ cho phép bắt giữ ánh sáng tốt (phản xạ toàn
phần). Ánh sáng được giữ lại phần lớn là vào trăm nano-met (nm) với suy
hao đường truyền hiện tại đã được khoảng xấp xỉ 1 dB/cm.
1.3.3. Ống dẫn sóng dạng kênh dẫn đối xứng
Trong thực tế, hầu hết ống dẫn sóng được sử dụng trong các

thiết bị ứng dụng là ống dẫn sóng khơng phẳng. Đối với ống dẫn
sóng không phẳng, chiết suất n (x, y) là hàm phụ thuộc cả hai trục
tọa độ là x và y. Ống dẫn sóng khơng phẳng có rất nhiều loại khác
nhau mà được phân biệt bởi các đặc điểm nổi bật của chiết suất n (x,
y) của chúng. Trong ống dẫn sóng khơng phẳng có một nhóm gọi là
ống dẫn sóng dạng kênh dẫn sóng gồm các loại như ống dẫn sóng
buried channel, ống dẫn sóng strip-loaded, ống dẫn sóng ridge, ống
dẫn sóng rib, và ống dẫn sóng tán xạ.

Hình 1-5. Ống dẫn sóng Buried channel
Ống dẫn sóng buried channel có lõi dẫn sóng chiết suất cao
được chơn trong mơi trường có chiết suất thấp. Lõi dẫn sóng đó có
thể có bất kỳ hình dạng mặt cắt ngang nào nhưng hình dạng được
dùng nhiều nhất là hình chữ nhật như trong hình 1-5.

Hình 1-6. Ống dẫn sóng Strip-loaded

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


9

Ống dẫn sóng strip-loaded là ống dẫn sóng có chứa một ống dẫn
sóng phẳng ở trên cùng, bắt giữ ánh sáng theo trục x, với dải điện
mơi có chiết suất n3 < n1 hoặc một dải kim loại để dễ dàng bắt giữ
ánh sáng theo hướng y, được thấy trong hình 1-6 Lõi dẫn sóng của
ống dẫn sóng strip nằm trong vùng chiết suất n1 và chiều rộng w của
nó là chiều rộng của loading-strip.


Hình 1-7. Ống dẫn sóng Ridge
Ống dẫn sóng ridge ở hình 1-7 có cấu trúc giống như ống dẫn sóng
strip là ở trên cùng của cấu trúc phẳng là lõi dẫn sóng với chiết suất
cao. Ống dẫn sóng dạng Ridge bắt giữ ánh sáng tốt vì nó được bao
quanh bởi 3 mặt khơng khí có chiết suất thấp.

Hình 1-8. Ống dẫn sóng Rid
Ống dẫn sóng rib, được thấy ở hình 1-8, có cấu trúc tương tự ống dẫn
sóng strip hay ridge nhưng strip của nó có chiết suất giống như lớp
phẳng có chiết suất cao và là một phần của lõi sóng. Bốn loại ống
dẫn sóng này thường là các ống dẫn sóng hình chữ nhật với độ dày d
theo hướng x và chiều rộng w theo hướng y, mặc dù hình dạng của
chúng thường khơng chính xác là một hình chữ nhật.

Hình 1-9. Ống dẫn sóng Diffused

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


10

Ống dẫn sóng Diffused, trong hình 1-9, được hình thành bằng cách
tạo ra một vùng có chiết suất cao trong lớp nền thông qua khuếch tán
của các tạp chất, như là ống dẫn sóng LiNbO3 với lõi là chất khuếch
tán Ti. Do quá trình khuếch tán, các biên của lõi trong lớp nền không
được xác định rõ ràng. Tuy nhiên, ống dẫn sóng diffused cũng có độ
dày d được xác định bởi độ sâu khuếch tán của cá tạp chất theo

hướng x và chiều rộng w được xác định bằng sự phân bố của các tạp
chất theo hướng y.
1.4. Kết luận chương
Chương này đã trình bày tổng quan về một hệ thống quang
sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo mode – MDM. Bên cạnh
đó, chúng ta có thể nhìn được cấu trúc cơ bản của ống dẫn sóng cơ
bản gồm 3 lớp (lớp lõi, lớp nền, lớp phủ). Tính chất của ống dẫn
sóng quang học được xác định bởi hằng số điện môi độc lập theo
hướng truyền. Các lý thuyết cơ bản về cơ sở truyền sóng. Tùy thuộc
vào sự thay đổi chiết suất của từng lớp mà ống dẫn sóng được phân
loại thành ống dẫn sóng chiết suất nhảy bậc và ống dẫn sóng chiết
suất biến đổi đều.
CHƯƠNG 2
GIAO THOA ĐA MODE MMI DỰA VÀO HIỆN TƯỢNG TỰ
SAO ẢNH
2.1. Giới thiệu chương
Trong những năm gần đây, có một sự quan tâm nhanh chóng
về các ứng dụng của hiệu ứng giao thoa đa mode (MMI) trong quang
học tích hợp. Các thiết bị quang dựa vào hiệu ứng MMI có đầy đủ tất
cả các yêu cầu trên, các thuộc tính hồn hảo của nó và dễ dàng chế
tạo đã dẫn đến một sự kết hợp nhanh chóng trong các mạch PIC phức
tạp hơn như các mạng phân tập về pha, chuyển mạch Mach-Zehnder
và các bộ điều chế, bộ chia/kết hợp cơng suất, và các laser vịng.
2.2. Ngun tắc sao ảnh
Nguyên tắc tự sao ảnh được định nghĩa như sau: Tự sao ảnh
là một thuộc tính của các ống dẫn sóng đa mode mà một trường ở
ngõ vào của ống dẫn sóng sẽ được tái tạo lại ở dạng đơn ảnh hoặc đa
ảnh tại một khoảng định kỳ dọc theo hướng lan truyền [8].
2.3. Ống dẫn sóng đa mode
Cấu trúc trung tâm của một thiết bị MMI là một ống dẫn sóng được

thiết kế để hỗ trợ một lượng lớn các mode (thường thì số mode ≥ 3).
Để phát ánh sáng vào và khôi phục ánh sáng từ ống dẫn sóng đa

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11

mode đó, một số các ống dẫn sóng truy cập được đặt ở vị trí bắt đầu
và vị trí kết cuối của nó. Các thiết bị như vậy thường được gọi là các
bộ ghép MMI 𝑁 × 𝑀 với N và M là số lượng ống dẫn sóng ngõ vào
và ngõ ra tương ứng.

Hình 2-1. Cấu trúc của một ống dẫn sóng đa mode MMI.
Hiện tượng sao ảnh có thể tồn tại trong các cấu trúc ba chiều,
đối với MPA thì nó kết hợp sự tính tốn mặt cắt ngang hai chiều có
thể cung cấp một cơng cụ mơ phỏng hữu ích. Từ đó, ta có thể sử
dụng cấu trúc hai chiều được minh họa như hình 2-1 để phân tích cho
ống dẫn sóng đa mode mà kết quả thu được với tỉ lệ gần đúng đối với
ống dẫn sóng đa mode ba chiều ở thực tế. Một kỹ thuật để phân tích
trong miền hai chiều phổ biến nhất đó là phương pháp chỉ số hiệu
dụng EIM.

Hình 2-2. Mơ tả ống dẫn sóng đa mode cấu trúc hai chiều. Bên phải
là hình chiếu của thiết bị theo phương Y-Z, bên trái là chiết suất hiệu
quả của thiết bị.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


12

2.3.1. Hằng số lan truyền

Hình 2-3. Ví dụ về các trường ψν(y) có biên độ chuẩn hóa tương ứng
với 6 mode trong ống dẫn sóng đa mode.
2.3.2. Phân tích lan truyền mode
Một trường đầu vào 𝛿(𝑦, 0) áp đặt tại 𝑧 = 0 và hoàn toàn nằm trong
độ rộng 𝑊𝑀𝑀𝐼 (hình 2-4) sẽ bị phân rã thành các sự phân bố trường
𝜓𝑣 (𝑦) của tất cả các mode

Hình 2-4. Ống dẫn sóng đa mode chứa trường ngõ vào δ(y, 0), một
đơn ảnh đảo ngược tại (3Lπ), một đơn ảnh trực tiếp tại 2(3Lπ), hai
ảnh được hình thành tại (1/2)(3Lπ) và (3/2)(3Lπ).
2.4. Giao thoa tổng quát
2.4.1. Các đơn ảnh
2.4.2. Các đa ảnh

(a)

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


13


(b)
Hình 2-5. Mơ hình cường độ ánh sáng theo lý thuyết tương ứng với
cơ chế giao thoa cặp hoặc tổng quát ở trong hai ống dẫn sóng đa
mode dẫn tới hình thành một đơn ảnh đảo (a), và 4 ảnh (b).
2.5. Giao thoa hạn chế
2.5.1. Giao thoa cặp
2.5.2. Giao thoa đối xứng
Bảng 2-1. Tóm tắt các đặc điểm của cơ chế giao thoa tổng quát, cặp
và hạn chế
Cơ chế giao thoa

Tổng
qt
𝑁×𝑁

Cặp

Hạn chế

2×𝑁

1×𝑁

Ngõ vào x Ngõ ra
Khoảng cách hình
thành đơn ảnh đầu tiên
Khoảng cách hình
thành N ảnh đầu tiên


3𝐿𝜋

𝐿𝜋

3𝐿𝜋 ⁄4

3𝐿𝜋 ⁄𝑁

𝐿 𝜋 ⁄𝑁

3𝐿𝜋 ⁄4𝑁

Sự u cầu kích thích

Khơng

𝑐𝑣 = 0
Với 𝑣 =
2, 5, 8, …

𝑐𝑣 = 0
Với 𝑣 =
1, 3, 5, …

Vị trí đặt ống dẫn
sóng ngõ vào

Bất kỳ

𝑦 = ± 𝑊𝑒 ⁄6


𝑦=0

Hình 2-6 biểu diễn các mẫu cường độ được tính tốn ở bên
trong ống dẫn sóng đa mode chỉ với một ngõ vào. Tại điểm giữa từ
chiều dài sao ảnh, hai ảnh sẽ được hình thành. Số lượng các ảnh tăng
dần tại các khoảng cách ngắn hơn, theo (2.31), cho tới khi chúng
khơng cịn khả năng tạo ảnh. Một nguyên tắt tốt để tạo ra bộ chia
quang 1 − 𝑁 cân bằng tốt và suy hao thấp của một trường Gaussian,
ống dẫn sóng đa mode yêu cầu hỗ trợ ít nhất 𝑚 = 𝑁 + 1 mode.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


14

(a)

(b)
Hình 2-6. Mơ hình cường độ ánh sáng theo lý thuyết tương ứng với
cơ chế giao thoa đối xứng trong ống dẫn sóng đa mode với độ rộng
4.2 μm và chiều dài 34.8 μm chỉ ra một ảnh “1 × 1” (a); và một ống
dẫn sóng đa mode rộng 6.8 μm và chiều dài 22 μm chỉ ra một bộ
chia cơng suất “1 × 4” (b).
2.6. Kết luận
Trong chương này đã tổng quan các thiết bị quang tích hợp
dựa vào sự giao thoa đa mode. Lý thuyết và nguyên tắc sao ảnh cũng
được phân tích để thể hiện tính linh hoạt của giao thoa đa mode. Các

thiết bị MMI có khả năng cung cấp nhiều chức năng chia quang
𝑁 × 𝑀. Các tính năng này cùng với dung sai chế tạo lớn đã dẫn đến
sự kết hợp nhanh chóng của các thiết bị MMI trong các bộ chia/kết
hợp công suất, cấu trúc Mach-Zehnder và laser vịng. Chương tiếp
theo sẽ trình bày phương pháp truyền chùm BPM.
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN CHÙM TIA BPM
3.1. Giới thiệu chung
Trong chương này, tơi sẽ trình bày tổng quan về phương
pháp truyền chùm BPM, các phương pháp lan truyền chùm sai phân

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


15

hữu hạn 2D và 3D. Thông qua các phương pháp đó, thiết bị sẽ được
mơ phỏng và tính tốn một cách chính xác hơn.
3.2. Lý thuyết về BPM

Hình 3-1. Lý thuyết về BPM.
BPM chủ yếu là một thuật toán lan truyền theo hướng về phía
trước, trong đó hướng truyền chủ yếu là hướng dọc được minh họa
như hình 3-1. Ngồi ra, nó được thực hiện ở trên một lưới.
Nhìn hình 3-2, hiệu ứng này khơng phải là sóng lan truyền
trong thiết bị. Thay vào đó, nó là một chuỗi cách được tính tốn của
các giải pháp.


Hình 3-2. Hình ảnh trường khơng phải lan truyền trong thiết bị, nó
được thực hiện bởi các lưới trong mô phỏng BPM.
3.3. Phương pháp lan truyền chùm sai phân hữu hạn 2D
3.3.1. Phân tích
3.3.2. Xấp xỉ góc nhỏ
3.4. Phương pháp lan truyền chùm sai phân hữu hạn 3D
3.4.1. Phân tích

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


16

3.4.2. Xấp xỉ góc nhỏ
3.5. Kết luận
Trong chương này đã trình bày về lý thuyết BPM, một số
giải pháp mà thiết bị được mô phỏng dựa vào phương pháp truyền
chùm sai phân hữu hạn 2D và 3D. Trong chương tiếp theo, tơi sẽ
trình bày về thiết kế và mơ phỏng thiết bị chuyển mạch 3x3 với
phương pháp lan truyền chùm BPM.
CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ BỘ CHUYỂN MẠCH MODE QUANG 3X3
4.1. Giới thiệu chung
Một bộ chuyển mạch chéo đơn mode 3x3 đã được đề xuất và
thiết kế trong chương này. Mỗi mode cơ bản được đưa tới ngõ vào,
sau đó nó được chọn ngõ ra mà nó mong muốn mà khơng bị trạng
thái tắc nghẽn. Để các tín hiệu khơng gặp trạng thái tắc nghẽn này,
bộ dịch pha sẽ được sử dụng để điều khiển đường đi của chúng.

Thông qua các kết quả mô phỏng, suy hao chèn luôn nhỏ hơn 1.8 dB
trong dải bước sóng từ 1.53 μm tới 1.565 μm và nhỏ hơn 0.5 dB tại
bước sóng 1.55 μm. Bên cạnh đó, nhiễu xuyên kênh dao động từ -44
dB tới -24 dB cho toàn bộ dải C. Với những ưu điểm trên, nó là một
thiết bị đầy hứa hẹn cho các mạch tích hợp xử lý mode tồn quang
trong hệ thống MDM.
4.2. Tổng quang nghiên cứu
Trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng
của truyền dẫn quang đã góp phần giải quyết nhược điểm truyền tải
điện là hạn chế về băng thông, tốc độ truyền và sự giới hạn phát triển
trong tương lai. Hiện nay, công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng
WDM đang chiếm ưu thế trong mạng truyền dẫn quang, tuy nhiên
công nghệ này cũng đang đối mặt với sự cạn kiệt về số lượng bước
sóng. Vì vậy, cơng nghệ MDM đang được nghiên cứu kết hợp với
cơng nghệ WDM để khắc phục tình trạng thiếu hụt các bước sóng
này. Một thành phần rất quan trọng của hệ thống WDM là bộ chuyển
mạch được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi [12-16]. Tuy nhiên, các
bộ chuyển mạch không tắc nghẽn ứng dụng trong mạng ghép kênh
phân chia mode lại ít được được nghiên cứu rộng rãi. Một số chuyển
mạch hai mode hoạt động như các đầu nối chéo mode quang học đã
được công bố. Cụ thể, dựa trên bộ ghép định hướng không đối xứng

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


17

và hiệu ứng nhiệt quang học, bộ chuyển mạch chọn lọc hai mode với

tổng kích thước là 16,5 mm được đề xuất [17]. Mỗi mode được chọn
cho bất kỳ đầu ra nào bằng cách điều khiển bộ gia nhiệt. Bài báo [18]
cũng là một chuyển mạch linh hoạt hai mode sử dụng bộ ghép giao
thoa đa mode, bộ tách ghép chữ Y và bộ chuyển dịch pha dựa trên
các lớp pha tạp PN. Một đề xuất khác sử dụng hệ thống vi cơ điện tử
MEMs để chuyển mạch mode LP01 và LP11 ở đầu ra mong muốn
[19].
Bộ chuyển mạch chéo quang được thiết kế và chỉ ra ở hình 41, thiết bị bao gồm bốn MMI được chia làm hai cặp, mỗi cặp gồm
hai MMI có tính chất giống nhau với ba ngõ vào và ba ngõ ra. Cặp
MMI 3x3 đầu tiên (MMI2, MMI3) được kết nối lại với nhau tại vị trí
trung tâm, cặp cịn lại (MMI1, MMI4) sẽ thêm vào vị trí đầu và vị trí
cuối của cặp đầu tiên để góp phần tạo nên một bộ chuyển mạch.
Ngồi ra, cịn có năm bộ dịch pha nằm với các ống dẫn sóng truy cập
được đặt ở các vị trí khác nhau. Bên cạnh đó, một taper có hình dạng
tứ giác sẽ được sử dụng nhằm cải thiện hiệu suất truyền dẫn tín hiệu
giữa MMI và ống dẫn sóng truy cập, tôi đã chọn LTP = 4 μm và WTP
= 0,8 μm tương ứng với chiều dài và chiều rộng của nó

Hình 4-1. Thiết bị chuyển mạch quang 3x3. a) Mô tả và ký hiệu các
thông số của thiết bị, b) Mặt cắt ngang của ống dẫn sóng.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


18

4.3. Bộ ghép MMI
4.3.1. Tổng quan

Để thiết kế chúng, tôi dựa vào nguyên tắc sao ảnh được trình
bày ở chương 1, quan hệ về biên độ và pha tín hiệu cũng được chỉ ra
ở [13]. Từ lý thuyết đó, tơi đã chọn chiều rộng WMMI1 = 3,9 μm và
LMMI1 = 63,5 μm làm chiều dài của bộ ghép MMI được mơ tả ở hình
4-2a, vị trí các ống dẫn sóng truy cập đặt tại ±WMMI1/3 và vị trí trung
tâm của vùng MMI. So sánh với hình 4-2a, hình 4-2b cũng có một
ống dẫn sóng truy cập đặt ở vị trí trung tâm, nhưng hai ống dẫn sóng
cịn lại được đặt ở vị trí ±WMMI2/4 với WMMI2 = 5,2 μm là độ rộng,
chiều dài của nó cũng được chọn tương ứng là LMMI2 = 27,5 μm.

Hình 4-2. Nguyên lý hoạt động của hai bộ ghép MMI. a) Phát một tín
hiệu vào mỗi cổng của MMI1, b) Phát một tín hiệu vào cổng 2 và hai
tín hiệu đồng thời vào cổng 1 và 3 của MMI2.
4.3.2. Nguyên lý hoạt động
Đối với bộ ghép MMI1: khi phát tín hiệu vào ở cổng 3, hai
cổng 1 và 3 tại ngõ ra sẽ thu được tín hiệu với biên độ bằng nhau
nhưng lệch pha nhau 90 độ. Tương tự, hai cổng 1 và 3 tại ngõ ra
cũng thu được tín hiệu với biên độ bằng nhau và pha lệch nhau 90 độ
khi phát tín hiệu vào ở cổng 1. Tuy nhiên, khi phát tín hiệu vào cổng
2 thì tín hiệu chỉ thu được tại ngõ ra ở cổng 2. Nguyên lý hoạt động
của bộ ghép MMI1 này cũng áp dụng được với bộ ghép MMI4.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


19

Đối với bộ ghép MMI2: khi phát tín hiệu vào cổng 2, hai tín

hiệu sẽ thu được ở cổng 1 và 3 ở ngõ ra với biên độ và pha bằng
nhau. Nếu phát hai tín hiệu đồng thời cùng biên độ và cùng pha vào
cổng 1 và 3, thì tại cổng 2 ở ngõ ra sẽ thu được tín hiệu. Ngược lại,
nếu phát hai tín hiệu đồng vào cổng 1 và 3 với biên độ bằng nhau
nhưng pha lệch nhau 180 độ thì cũng thu được đúng một lượng như
vậy tại cổng 1 và 3 ở ngõ ra. Nguyên lý hoạt động của bộ ghép MMI2
này cũng áp dụng được với bộ ghép MMI3.
Vì MMI có tính chất đối xứng, nếu thực hiện q trình
ngược lại, tức là phát tín hiệu tại các ngõ ra của MMI thì nguyên lý
hoạt động của chúng vẫn khơng thay đổi.
4.4. Bộ dịch pha

Hình 4-3. Khảo sát độ rộng trung tâm của bộ dịch pha.
Để tín hiệu ở các ngõ vào chuyển mạch tới các ngõ ra mong muốn,
các bộ dịch pha phải được đặt tại các vị trí thích hợp. Ở dưới là các
bảng tóm tắt cho tất cả các trường hợp chuyển mạch và nó được chỉ
trong bảng sau:
Bảng 4-1. Bảng tóm tắt các trường hợp chuyển mạch tổng quát và vị
trí đặt bộ dịch pha.
Vị trí đặt bộ dịch pha
Cổng
1st
2nd
chuyển mạch
(I1 → O1), (I2 → O2), (I3 → O3).
90 độ
(I1 → O1), (I2 → O3), (I3 → O2).
90 độ
(I1 → O2), (I2 → O3), (I3 → O1). 90 độ
(I1 → O2), (I2 → O1), (I3 → O3). 90 độ

(I1 → O3), (I2 → O2), (I3 → O1).
90 độ
(I1 → O3), (I2 → O1), (I3 → O2),
90 độ

3rd

4th

5th

90 độ
180 độ
90 độ
180 độ
90 độ
180 độ 90 độ
90 độ
180 độ 90 độ
-

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


20

Trong đó, “– “ là các vị trí khơng dùng các bộ dịch pha. Từ
bảng trên có thể thấy rằng, nếu chỉ phát một nguồn tín hiệu vào đối

với một trường hợp riêng lẻ, giả sử như I3 → O2 thì ta có thể đặt bộ
dịch pha tại các vị trí (2nd, 3rd, 5th) hoặc (2nd, 3rd, 6th).
4.5. Đánh giá hiệu năng và thảo luận
Xét hình 4-1a, giả sử ngõ vào I1 được chọn ngõ ra đầu tiên, nó
có ba sự chọn lựa ngõ ra (O1, O2, O3). Nếu tín hiệu ngõ vào I1 chuyển
mạch tới ngõ ra O1, hai ngõ vào (I2, I3) chỉ còn hai sự chọn lựa tới
ngõ ra (O2, O3). Nếu tín hiệu được chuyển mạch từ ngõ vào I2 sang
O2 thì ngõ vào cịn lại I3 bắt buộc phải chọn ngõ ra O3. Với sự chọn
lựa như trên (I1 → O1, I2 → O2, I3 → O3), dựa vào bảng 4-1, hai bộ
dịch pha 90 độ được đặt tại vị trí (2nd, 5th). Ngược lại, nếu tín hiệu
ngõ vào I1 vẫn chọn ngõ ra O1, nhưng tín hiệu ở ngõ vào I2 mong
muốn chuyển mạch tới ngõ ra O3, khi đó ngõ ra O2 chắc chắn sẽ nhận
được tín hiệu khi phát tín hiệu ở ngõ vào I3. Dựa vào bảng ta có thể
thấy rằng, để chuyển mạch (I1 → O1, I2 → O3, I3 → O2) thì ba bộ dịch
pha sẽ được sử dụng với hai bộ dịch pha 90 độ được đặt tại vị trí (2nd,
5th) và bộ dịch pha 180 độ cịn lại sẽ được đặt tại vị trí 3rd. Đặc biệt,
thứ tự phát tín hiệu ở các ngõ vào là khơng quan trọng.
Để minh họa chúng rõ ràng và chi tiết hơn, các hình ảnh phân
bố trường ở các ngõ vào chuyển mạch tới các ngõ ra mong muốn
được thể hiện như sau:

a)

b)

c)

d)

Hình 4-4. Sự phân bố trường đối với ngõ vào I1 được chọn ngõ ra

đầu tiên. (a) Ngõ vào I1 – Ngõ ra O1; (b) Ngõ vào (I1, I2) – Ngõ ra
(O1, O2); (c) Ngõ vào (I1, I2) – Ngõ ra (O1, O3); (d) Ngõ vào (I1, I2,
I3) – Ngõ ra (O1, O3, O2).

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


21

a)

b)

c)

d)

Hình 4-5. Sự phân bố trường đối với ngõ vào I2 được chọn ngõ ra
đầu tiên. (a) Ngõ vào I2 – Ngõ ra O1; (b) Ngõ vào (I2, I1) – Ngõ ra
(O1, O3); (c) Ngõ vào (I2, I1) – Ngõ ra (O1, O2); (d) Ngõ vào (I2, I1,
I3) – Ngõ ra (O1, O2, O3).

a)

b)

c)


d)

Hình 4-6. Sự phân bố trường đối với ngõ vào I3 được chọn ngõ ra
đầu tiên. (a) Ngõ vào I3 – Ngõ ra O2; (b) Ngõ vào (I3, I1) – Ngõ ra
(O2, O1); (c) Ngõ vào (I3, I1) – Ngõ ra (O2, O3); (d) Ngõ vào (I3, I1,
I2) – Ngõ ra (O2, O3, O1).

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


22

Hình 4-7. Suy hao chèn và nhiễu xuyên kênh như một hàm của bước
sóng của ngõ vào I1.

Hình 4-8. Suy hao chèn và nhiễu xuyên kênh như một hàm của bước
sóng của ngõ vào I2.

Hình 4-9. Suy hao chèn và nhiễu xuyên kênh như một hàm của bước
sóng của ngõ vào I3.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


23


Các kết quả mô phỏng được chứng tỏ ở các hình (4.7, 4.8 và
4.9), tại bước sóng khảo sát thì suy hao chèn luôn nhỏ hơn 0.5 dB và
luôn nhỏ hơn 1.8 dB trong toàn bộ băng C.
Cũng trong dải này, từ -44 dB tới -24 dB là giá trị của nhiễu
xuyên kênh với chín trường hợp chuyển mạch. Trong đó, -44 dB là
nhiễu xun kênh khi chuyển mạch tín hiệu từ I3 sang O1 tại bước
sóng trung tâm. Điều đó chỉ ra rằng, cơng suất bị rị rỉ qua hai ngõ ra
không mong muốn là rất thấp. Thấp nhất của nó là -24 dB khi
chuyển mạch tín hiệu từ I2 sang O2. Nhưng, giá trị này vẫn chấp nhận
được bởi vì cơng suất thu được ln trên 67% ở trong dải bước sóng
từ 1,53 μm tới 1,565 μm. So sánh giá trị công suất này với giá trị
nhiễu xuyên kênh thấp nhất, có thể thấy rằng cơng suất rị rỉ là không
đáng kể.
Như vậy, công suất chủ yếu suy hao khi đi qua mỗi tầng của
bộ ghép MMI.
4.6. Kết luận
Một thiết bị chuyển mạch bằng cách ghép nối các bộ ghép
MMI và các bộ dịch pha với khả năng chuyển mạch tín hiệu ở các
ngõ vào tới ngõ ra bất kỳ đã được đề xuất trong chương này. Hơn
nữa, suy hao chèn trong thiết bị luôn nhỏ hơn 0,5 dB tương ứng với
công suất nhận được luôn trên 90% tại bước sóng 1,55 μm. Đặc biệt,
trong tồn bộ băng C thì nhiễu xun kênh ln đạt giá trị từ -44 dB
tới -24 dB
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Trong luận văn, tơi đã tìm hiểu được tầm quan trọng của kỹ
thuật ghép kênh phân chia theo mode MDM, nơi mà mỗi mode trực
giao với nhau và được xem như là mỗi kênh tín hiệu riêng biệt chỉ
với một bước sóng. Nó là một cơng nghệ đầy hứa hẹn giúp mở rộng
băng thông của kênh truyền khi kết hợp với kỹ thuật ghép kênh phân
chia theo bước sóng WDM. Ngồi ra, bộ chuyển mạch dựa vào ống

dẫn sóng giao thoa đa mode MMI đã được thiết kế và mô phỏng bởi
lý thuyết tự sao ảnh trong ống dẫn sóng và phương pháp lan truyền
chùm BPM. Do đó, vấn đề chọn lọc mode mong muốn để xử lý tại
các ngõ ra bất kỳ của bộ giải ghép kênh đã được giải quyết. Thiết bị
có ba ngõ vào/ra với tối đa ba mode được hỗ trợ. Với băng thơng bao
phủ tồn bộ băng C, nó là một thiết bị đầy tiềm năng cho các mạch
tích hợp xử lý mode tồn quang trong hệ thống MDM.
Tuy luận văn đã khắc phục được nhược điểm về chọn lọc mode trong

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ