Optical Soliton Equation and Its Application in Optical
Devices Design For High Speed Communication


C. Taepanich and P.P.Yupapin
Lightwave Technology Research Center, Department of Applied Physics, Faculty of Science
King Mongkut 's Institute of Technology Ladkrabang, Bangkok 10520
Tel: 7373000 ext. 6271/6213, Fax: 3269981
E-mail:s0065005@kmitl.ac.th or Yupapin.Preecha@kmitl.ac.th


ABSTRACT -- The study of nonlinear Schrodinger equation is used to describe the propagation of optical signals in single mode optical fiber that is represented a model of transmission light pulse signals in an optical fiber. Basic soliton equation is briefly reviewed for the explanation of signals group velocity dispersion (GVD) and self-phase modulation (SPM) which effect the required optical transmission signals. The modeling of soliton pulses travelling into two or three coupling fibers are modeled then input into the soliton wave equations. The input optical signal parameters such as light pulse width, input signal bit rate, light source wavelength and bandwidth, and coupling power are employed in the soliton equation. The coupling output signals obtained are described for the use in optical transmission devices such as optical filter, switching and multiplexer. The physical behaviors of the optical output signals obtained by numerical technique are associated with the optical device parameters.
Keywords -- Optical Communication , Optical Devices.

บทคัดย่อ -- การศึกษานี้พิจารณาสมการชเรอดิงเงอร์แบบไม่เชิงเส้นในการใช้อธิบายการแพร่ของสัญญาณแสงในใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว ซึ่งเป็นระบบหรืออุปกรณ์ที่แทนที่ด้วยระบบสมการที่สามารถอธิบายการส่งผ่านสัญญาณพัลส์แสงได้ โดยสมการนี้เรียกว่าสมการโซลิตอนได้ถูกนำมาใช้อธิบายปรากฎการณ์ของการกระจายความเร็วกลุ่ม และปรากฏการณ์เซลเฟสมอดูเลชั่น ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่มีความสำคัญของพัลส์โซลิตอนในใยแก้วนำแสง การศึกษานี้จะพิจารณาลักษณะของพัลส์โซลิตอนที่เดินทางไปในคัปเปลอร์ใยแก้วนำแสงชนิด 2 และ 3 แกน และผลของสัญญาณเอาต์พุตจากการคัปปลิงระหว่างกัน นอกจากนั้นยังได้พิจารณาค่าพารามิเตอร์ของสัญญาณแสง ดังเช่น ความกว้างของพัลส์แสง อัตราการส่งข้อมูล หรือ ความเร็ว ความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสง แบนด์วิดธ์ และกำลังจากการคัปปลิงแสง สัญญาณเอาต์พุตที่ได้จากการคัปปลิงนี้สามารถนำไปใช้พิจารณาในการออกแบบอุปกรณ์ทางแสง เช่น อุปกรณ์กรองสัญญาณ สวิตช์ ออสซิลเลเตอร์ และ มัลติเพลกเซอร์ โดยลักษณะของพารามิเตอร์และสัญญาณเอาต์พุตหาได้โดยวิธีการทางตัวเลข


National Electronics and Computer Technology Center (NECTEC)
Copyright  © 2001 By Information System Service Section. All right reserved.