HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG - Gv.Nguyễn Văn Phòng

Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đườngkính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cápquang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa.Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bịnhiễu, tốc độ cao (đây là tốc độ truyền dữ liệu, phân biệt với tốc độ tínhiệu) và truyền xa hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG - Gv.Nguyễn Văn PhòngHỆ THỐNG THÔNG TIN QUANGGIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN PHÒNG Nhóm thực hiện: Nhóm 6 Cáp sợi quang (Optical Fiber 488 × 351 - 303k - png vtf.vnPhần I: Cấu tạo và nguyên lý sợi quang• Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu.• Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa. Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao (đây là tốc độ truyền dữ liệu, phân biệt với t ốc đ ộ tín hiệu) và truyền xa hơn.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 ư ớt• Strength Materriel: Thành phần này được các hãng sản xuất cáp s ợi quang thêm vào theo từng chủng loại cụ thể để tăng cường sự chắc chắn của cáp nhằm hạn chế tối đa lực cơ học có thể tác độ lên sợi cáp quang.• 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 jacketƯu điểm của cáp quang• Dung lượng lớn• Kích thước và trọng lượng nhỏ do đó dễ dàng lắp đặt• Không bị nhiễu bởi các tín hiện điện, điện từ hoặc thậm chí cả bức xạ ánh sáng• Tính cách điện do được làm từ thủy tinh, không chứa vật chất dẫn điện nên rất an toàn khi sử dụng trong các môi trường đòi h ỏi tính an toàn cao• Tính bảo mật cao do không thể bị trích để lấy trộm thông tin bằng các phương tiện điện thông thường• Độ tin cậy cao do cáp quang được thiết kế thích hợp có thể chịu đựng được những điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt và thậm chí có thể hoạt động ở dưới nước• Tính linh hoạt do các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các dạng thông tin số liệu, thoại và video. Các hệ thống này đều có thể tương thích với các chuẩn RS.232, RS422, V.35, Ethernet, Arcnet, FDDI, T1, T2, T3, Sonet, thoại 2/4 dây, tín hi ệu E/M, video tổng hợp và còn nhiều nữa• Dễ dàng nâng cấp khi chỉ cần thay thế thiết bị thu phát quang còn hệ thống cáp sợi quang vẫn có thể được dữ nguyênPHÂN LOẠI:Phân loại theo mốt truyền dẫn: Sợi quang đa mode là kiểu sợi 350 × 263 - 21k - jpg forum.hatinhonline.comMultimode (đa mode)• Multimode stepped index (chiết xuất bước): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo xung ánh sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag… tại điểm đến sẽ nhận các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung d ễ b ị méo dạng.• Multimode graded index (chiết xuất liên tục): Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ trong ra ngoài cladding. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia theo đường cong thay vì zig-zag. Các chùm tia t ại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo dạng.Single mode (đơn mode) Loại sợi quang: singlemode 138 × 140 - 12k - jpg•Lõi nhỏ (8 mocron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ thay đổitừ lõi ra cladding ít hơn multimode. Các tia truyền theo phươngsong song trục. Xung nhận được hội tụ tốt, ít méo dạng.• Phân loại theo chỉ số chiết suất• Việc phân loại sợi dẫn quang phụ thuộc vào sự thay đổi thành phần chiết suất của lõi sợi, được chia làm ba loại sợi quang thông dụng như sau:• a)Sợi quang có chiết suất phân bậc (Sợi SI: Step-Index):• Đây là loại có chỉ số chiết suất đồng đều ở lõi sợi và khác nhau rõ rệt với chiết suất lớp vỏ phản xạ. Các tia sáng từ nguồn sáng truyền vào sợi quang với góc tới khác nhau sẽ truyền theo những đường truyền khác nhau, tức là truyền cùng vận tốc nhưng thời gian đến cuối sợi sẽ khác nhau. Do đó khi đưa một xung ánh sáng vào đầu sợi do hiện tượng tán sắc ánh sáng nên cuối sợi nhận được một xung ánh sáng rộng hơn. Loại sợi này có độ tán sắc lớn nên không thể truyền tín hiệu số tốc đ ộ cao và cự ly quá dài.• b) Sợi quang có chiết suất giảm dần (Sợi GI: Gradien-Index):• Sợi GI có phân chiết suất hình Parabol, chỉ số chiết suất của lõi không đều nhau, mà nó thay đổi một cách liên tục giảm dần t ừ tâm lõi ra ranh giới phân cách lõi - vỏ, nên tia sáng truyền trong lõi bị uốn cong dần. Độ tán sắc của GI nhỏ hơn nhiều so với sợi SI• Phân loại theo cấu trúc vật liệu• Sợi thủy tinh• Sợi lõi thủy tinh vỏ chất dẻo• Sợi thủy tinh nhiều thành phần• Sợi chất dẻo Cáp sợi quang AMP đa mode 607 × 530 - 67k - gif baongoc.com.vn Cáp sợi quang loại chôn trực 252 × 374 - 26k - gif diendandaihoc.vn• Thông số vật lý của hai loại cáp này: Đường kính lõi sợi (phần truyền tin): Core. Đơn mode (single mode): 9/125; Đa mode (multi mode): 50/125 và 62.5/125. Đường kính vỏ phản xạ: Cladding thì cả đơn mode (single mode) và đa mode (multi mode) đều như nhau là 125um. Nguyên lý hoạt động của các sợi quang:• Thông tin được truyền dẫn qua cáp quang bắt đầu ở dạng một dòng điện mang theo một lượng dữ liệu số hoá. Một nguồn sáng, thường là nguồn laser, chuyển hoá dòng điện này thành những xung ánh sáng và đưa chúng vào những sợi cáp. Ở điểm nhận tín hiệu, một điốt ảnh (thiết bị dò ánh sáng) nhận xung ánh sáng và chuyển hoá chúng thành dòng điện và tái tạo lại thông tin gốc. Xung ánh sáng đi qua lõi của sợi quang bằng rất nhiều hướng được gọi là những đường dẫn (mode) bằng cách phản xạ qua lớp sơn bọc ngoài.• Trong một sợi cáp quang, những luồng dữ liệu khác nhau được đưa qua lõi của sợi cáp cùng lúc sử dụng những bước sóng thấp khác nhau của ánh sáng ch ...