Bài giảng môn Sợi quang học

Bài giảng môn Sợi quang học cung cấp cho các bạn những kiến thức về cấu tạo và phân loại sợi quang, công nghệ chế tạo sợi quang, cách thu nhận sóng quang, nguyên tắc hoạt động - ứng dụng của sợi quang, cấu tạo và nguyên tác hoạt động của Leed.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Sợi quang họcSỢI QUANG HỌCCẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI SỢI QUANGCÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SỢI QUANGCÁCH THU NHẬN SÓNG QUANGNGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG _ỨNG DỤNGCỦA SỢI QUANGCẤU TẠO VÀ NGUYÊN TÁC HOẠT ĐỘNGCỦA LEEDII, coâng ngheä cheá taïo sôïi quang,toån hao vaøcaùch khaùc phuïcSợi quang được cấu tạo từ hai phần : lõi và vỏTrong công nghệ chế tạo và về mặt vật liệu thì hai phần đó được chế tạo đồngthời và liên tục về mặt vật liệuSự khác nhau về chiết suất trong hai phần đó được thực hiện bằng cách thay đổinồng độ phụ giaCông nghệ chế tạo sợi quang được chia làm hai giai đoạn : giai đoạn chế tạo phôi(perform) và ơi5Giai đoạn chế tạo phôi bằng phương Vapors: SiCl 4 + GeCl 4 + O 2pháp CVD : Fuel: H 2Dòng khí mang H2 thổi qua các bình đựng BurnerSiCl4 và GeCl4 để tạo dòng hơi Deposited sootDòng hơi hỗn hợp này được khống chế vàđiều chỉnh được thổi qua một ống thạch Target rodanhCác hạt SiCl4 pha tạp GeO2 ngưng tụ lên Deposited Ge doped SiO Rotate mandrelthành ống làm cho thành ống dày lên dần 2Ta có một phôi với sự phân bố chiết suất (a)cần theo thiết kếGiai đoạn kéo sợiTừ các thỏi phôi người ta kéo ra các Drying gases Porous sootsợi quang có phân bố chiết suất theo preform with holethiết kế trước FurnaceSợi quang được kéo xuống phía dưới Preform Furnaceđược bọc lớp bảo vệ polime (jacket) (b) Clear solid (c) Drawn fiber glass preformIII,Nguyên tắc hoạt động1, Sự Lan Truyền Sóng Theo Phương Trình Sóng Điện Từ:  2  2 2  n (r )   (r , t )   (r , t )  c2 t 2 (1) 2  n ( r )  Phương trình sóng là: 2 f 1 2 f 2  2 2 0 x v tNghiệm phương trình trên là: (2) ˆ f ( x, t )  Re{ f ( k ,  )e i ( kx t ) }Khảo sát sự lan truyền sóng điện từ trong không gian hai môi trường đồngnhất c K’’ v ’’   k  ’,’ c v  ’  K’ Ta có k sin   k sin   k sin  Vì k=k’’ , =’’ n  n   sin  k v n    sin  k v nNếu ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn (n>n’) sang môitrường có chiết suất nhỏ thì: sin  n  1 sin  n n sin=1 töùc laø sin’=1 hay ’=/2 n sin=n’/n ,  goïi laø goùc tôùi haïn Khi ta tăng  lên thì xảy ra hiên tượng phản xạ toàn phần 2 ,Phương Pháp Quang Học Tia (ray optics).Trong phương pháp này, ánh sáng lan truyền theo trục x được xem như sóng phăng mặt (y,z)a, Điều Kiện Phản Xạ Toàn Phần :Để ánh sáng truyền đi trong sợi, nó phải thỏa điều kiện phản xạ toàn phần: 2 n2 n1 1 n2 0 Theo định luật khúc xa Snell: sin  0 n1   sin  0  n1 sin 1 sin 1 n0 sin 1 n2  sin  2 n1 2 n2 1 n1 n2 0khi  0 nhỏ thì tia sáng đi vào trong sợi nó chỉ xảy ra hiện tượng khúc xạở mặt phân cáchkhi  0 tăng lên để cho đạt đến góc tới hạn của hiện tượng phảnxạ toàn phần bên trong mặt phân cách n1_ n2 n1 1  arcsin( ) n2sin  2 sin 1 n0  hay  0  arcsin( n2 / n0 )sin 1 sin  0 n2b, Ñieà ...