Bài giảng thông tin quang nâng cao - Phan 2

Tham khảo bài thuyết trình 'bài giảng thông tin quang nâng cao - phan 2', kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng thông tin quang nâng cao - Phan 2 Néi dung m«n häc Th«ng tin quang n©ng cao PhÇn 1: Tæng quan vÒ kü thuËt th«ng tin quang Gi¶ng viªn: Hoµng Văn Vâ PhÇn 2: C¸c phÇn tö c¬ b¶n trong kü thuËt th«ng tin quang Gi¶ng viªn: Hoµng Văn Vâ PhÇn 3: C¬ së kü thuËt th«ng tin quang Gi¶ng viªn: Hoµng Văn Vâ PhÇn 4: HÖ thèng th«ng tin quang Gi¶ng viªn: Vò TuÊn L©m PhÇn 5: Mét sè c«ng nghÖ quang tiªn tiÕn Gi¶ng viªn: Vò TuÊn L©m 1 PhÇn 2: C¸c phÇn tö c¬ b¶n trong kü thuËt th«ng tin quang 1. Sîi quang 2. C¸c phÇn tö biÕn ®æi ®iÖn - quang (ph¸t quang) 3. C¸c phÇn tö biÕn ®æi quang - ®iÖn (thu quang) 2 SỢI QUANG 1. Cấu trúc sợi quang 2. Vật liệu chế tạo sợi quang 3. Phân loại sợi quang 4. Truyền sóng ánh sáng trong sợi quang 5. Các tham số cơ bản của sợi quang 6. Một số loại sợi quang mới 7. Cáp sợi quang 8. Chế tạo sợi quang 9. Kết nối sợi quang 3 1. CẤU TRÚC SỢI QUANG  ĐÞnh nghÜa  CÊu tróc  Mét sè kÝch th-íc th«ng dông cña sîi quang 4 1. CẤU TRÚC SỢI QUANG  ĐÞnh nghÜa: Lµ èng dÉn sãng cã kh¶ năng mang th«ng tin d-íi d¹ng ¸nh s¸ng. KÝch th-íc rất nhá. Professor Charles Kao ph¸t minh ra sîi quang, nhËn gi¶i th-ëng IEE tõ Pro. John Midwinter. (1998 at IEE Savoy Place, London, UK) 5 1. CẤU TRÚC SỢI QUANG  CÊu tróc: Hình 1 CÊu tróc c¬ b¶n cña sîi quang gåm 3 líp: • Líp lâi hình trô th-êng lµm b»ng vËt liÖu trong suèt (thñy tinh hay nhùa) cã chØ sè chiÕt suÊt lín (n1) cã t¸c dông truyÒn lan ¸nh s¸ng theo h-íng song song víi trôc cña nã. • Líp vá ph¶n x¹ th-êng lµm b»ng thuû tinh hay b»ng nhùa víi chiÕt suÊt n2  n1, cã cÊu tróc hình trô ®ång t©m vµ bao quanh líp lâi, cã t¸c dông giam giữ ¸nh s¸ng trong líp lâi. • Líp vá b¶o vÖ b»ng nhùa hay sîi tæng hîp, cã t¸c dông b¶o vÖ lâi vµ gia c-êng thªm ®é bÒn cña sîi. 6 1. CẤU TRÚC SỢI QUANG  Mét sè kÝch th-íc th«ng dông cña sîi quang: Đ-êng kÝnh Đ-êng kÝnh Đ-êng kÝnh Lo¹i líp lâi (m) líp vá (m) líp b¶o vÖ (m) 250/500 I 8-10 125 250/500 II 50 125 250/500 III 62,5 125 250/500 IV 85 125 250/500 V 100 140 (TÝnh chÊt, -u nh-îc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông cña tõng lo¹i sîi - xem tµi liÖu: L¾p ®Æt hÖ thèng th«ng tin c¸p sîi quang, nhµ xuÊt b¶n B-u ®iÖn- 1998) 7 2. VẬT LiỆU CHẾ TẠO SỢI QUANG (1)  C¸c yªu cÇu cña vËt liÖu chÕ t¹o sîi quang  ĐÆc ®iÓm vËt liÖu chÕ t¹o sîi quang  C¸c lo¹i sîi quang trªn quan ®iÓm vËt liÖu chÕ t¹o sîi  VËt liÖu chÕ t¹o c¸c sîi quang:  Sîi lâi thuû tinh, vá thuû tinh,  Sîi lâi thuû tinh, vá chÊt dÎo,  Sîi lâi chÊt dÎo, vá chÊt dÎo. 8 2. VẬT LiỆU CHẾ TẠO SỢI QUANG (3)  C¸c yªu cÇu cña vËt liÖu chÕ t¹o sîi quang: ĐÓ b¶o ®¶m truyÒn th«ng tin trong c¸c hÖ thèng th«ng tin quang, c¸c vËt liÖu ®Ó chÕ t¹o sîi quang ph¶i b¶o ®¶n c¸c yªu cÇu sau:  VËt liÖu ph¶i ®¶m b¶o t¹o ®-îc c¸c sîi dÉn quang dµi, m¶nh vµ mÒm dÎo.  VËt liÖu ph¶i ®¶m b¶o thËt trong suèt t¹i c¸c b-íc sãng lµm viÖc th«ng dông, t¹o cho sîi truyÒn tÝn hiÖu tèt, Ýt bÞ suy hao.  C¸c vËt liÖu chÕ t¹o ra lâi vµ vá cña sîi ph¶i cã b¶n chÊt vËt lý t-¬ng thÝch ®Ó t¹o ra sù chªnh lÖch vÒ chØ sè chiÕt suÊt lâi vµ vá lµ kh¸ nhá. => VËt liÖu thñy tinh vµ chÊt dÎo trong suèt 9 2. VẬT LiỆU CHẾ TẠO SỢI QUANG (5)  ĐÆc ®iÓm vËt liÖu chÕ t¹o sîi quang: VËt liÖu thuû tinh:  Thñy tinh cã suy hao lín => Sîi ®-îc chÕ t¹o cã lâi lµ thñy tinh suy hao lín th× dïng cho c¸c cù ly truyÒn dÉn ng¾n, tèc ®é thÊp;  Thñy tinh cã suy hao nhá => Sîi chÕ t¹o tõ thñy tinh cã suy hao nhá sÏ ®-îc dïng rÊt réng r·i cho c¸c cù ly xa, tèc ®é cao. VËt liÖu chÊt dÎo: Đèi víi c¸c tuyÕn cù ly dµi, c¸c lo¹i sîi lµm b»ng chÊt dÎo Ýt ®-îc sö dông h¬n v× suy hao cña nã lín h¬n c¸c lo¹i sîi thñy tinh, Nã chØ ®-îc dïng cho cù ly ng¾n, tèc ®é thÊp vµ n¬i mµ cã t¸c ®éng c¬ häc m¹nh. 10 2. VẬT LiỆU CHẾ TẠO SỢI QUANG (7)  C¸c lo¹i sîi quang trªn quan ®iÓm vËt liÖu chÕ t¹o sîi: Trªn c¬ së vËt liÖu chÕ t¹o, cã ba lo¹i sîi sau:  Sîi lâi thuû tinh, vá thuû tinh,  Sîi lâi thuû tinh, vá chÊt dÎo,  Sîi lâi chÊt dÎo, vá chÊt dÎo. 11 2. VẬT LiỆU CHẾ TẠO SỢI QUANG (10)  Sîi lâi thuû tinh, vá thuû tinh • VËt liÖu thñy tinh ®Ó chÕ t¹o líp lâi:  CÊu tróc m¹ng ph©n tö liªn kÕt hçn hîp => Thuû tinh oxit.Trong ®ã dioxit silic (SiO2) lµ läai oxit th«ng dông nhÊt ®Ó t¹o ra sîi, chØ sè chiÕ ...