CẤU TẠO SỢI QUANG HỌC

Cáp quang gồm các phần sau:* Core: Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi * Cladding: Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi. * Buffer coating: Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt * jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được đặt trong bó gọi là Cáp quang.Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CẤU TẠO SỢI QUANG HỌCCẤU TẠO SỢI QUANG HỌC Cáp quang gồm các phần sau: * Core : Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi * Cladding : Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi. * Buffer coating : Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt * jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được đặt trong bó gọi là Cáp quang.Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket. Phân loại sợi quang học Sợi quang thạch anhPhân loại theo vật liệu điện Sợi quang thủy tinh đa vật liệumôi Sợi quang bằng nhựa Sợi quang đơn modePhân loại theo mode lantruyền Sợi quang đa modePhân loại theo phân bố chiết Sợi quang chiết suất bậcsuất khúc xạ Sợi quang chiết suất biến đổi đềuSự suy hao tín hiệu • Suy hao do hấp thụ: Sù kh«ng tinh khiÕt cña sîi quang lµ nguyªn nh© chñ n yÕu cña suy hao ( do c¸c kim lo¹i chuyÓn tiÕp nh : S¾t ,Cr«m , Coban, §ång vµ ® é Èm cña OH ) • Suy hao do tán xạ Rayleigh: xuÊt hiÖn khi cã sù thay ® chiÕt æi suÊt cña sîi quang x¶y ra trong 1 vïng nhá h¬ bíc sãng ¸nh n s¸ng sö dông • Suy hao bức xạ do bị bẻ cong: α(dB/km) 5 4 3 2 1 0,4 0,25 0 0,8 1 1,2 1,3 1,4 1,55 λ (µm)Sự truyền dẫn quang trong sợi quang họcSự tán sắc đường truyền Nguyên nhân: do chùm tia sáng truyền theo nhiều đường khác nhau trong lõi cáp quang rộng. θ Xét hai tia sáng đi vào với góc θ = 0 và góc A Truyền đi với cùng vận tốc c v = nr 1 Đối với tia truyền thẳng: l nr1.l ta = = Đối với tia ngoài cùng: v c 2 nr1.l nr1.l te = = 2 c.sin φ c 1 nr 2 .c• Độ chênh lệch thời gian: nr1.l.∆nr τ mp = τ a −τ e = nr 2 .c• Độ tán sắc đường truyền được tính bằng độ mở rộng thời gian trên một đơn vị chiều dài: τmp nr1 .∆ r n = l nr 2 .c• Độ rộng băng thông (tốc độ đường truyền): nr 2 .c ∆f .l = 2nr1.∆nr S ự tán s ắc đ ường truy ền• Nguyênnhân:dochùmtiasángtruyềntheonhiềuđườngkhácnhautronglõi cápquangrộng.Xéthaitiasángđivàovớigócvàgóc= 0 θ θATruyềnđivớicùngvậntốc c v = nr 1Đốivớitiatruyềnthẳng: l nr1.l ta = = v cĐốivớitiangoàicùng: nr1.l nr21.l te = = 2 c.sin φ1c nr 2 .c• Độ chênh lệch thời gian: nr1.l.∆nr τ mp = τ a − τ e = nr 2 .c• Độ tán sắc đường truyền được tính bằng độ mở rộng thời gian trên một đơn vị chiều dài: τmp nr1 .∆ r n = l nr 2 .c• Độ rộng băng thông (tốc độ đường truyền): nr 2 .c ∆f .l = 2nr1.∆nr S ự tán s ắc v ật liệu• Tán sắc vật liệu sinh ra là do trong một sợi cáp quang, vận tốc ánh sáng cũng như chiết xuất của quang sợi là một hàm số của bước sóng ánh sáng tín hiệu• Vận tốc pha: vp = ω k dω• Vận tốc nhóm: vg =dk• Ta có chiết suất pha, chiết suất nhóm: c c nr = Nr = vp vg c c• Từ đó ta được vận tốc nhóm: vg = = N r nr − λ .dnr / d λHình 1. Sự thay đổi của vận tốc nhóm theo bước sóng trong quang sợi đơn một thông thườngĐốivớicácbướcsóngtrongphạmvi1550nmthìtánsắcvậtliệulànguyênnhânchính gây nên hiện tượng tán sắcTrênthựctếkhôngthểcómộtnguồnsángđơnsắctuyệtđối,mọinguồnsángđềucó một độ ...