Bài giảng Thông tin sợi quang - Chương 2: Sợi quang

Bài giảng Thông tin sợi quang - Chương 2: Sợi quang cung cấp cho học viên những thông tin về hiện tượng phản xạ toàn phần; các phương trình Maxwell; các mode truyền dẫn; các loại sợi quang đơn mode, đa mode; suy hao trong sợi quang; tán sắc trong sợi quang; cáp sợi quang: những yêu cầu cơ bản; các thành phần của cáp sợi quang; các loại cáp sợi quang và ứng dụng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

CHƯƠNG SỢI QUANG 3/12/2020 Nội dung chương 3/12/2020 ➢ Hiện tượng phản xạ toàn phần ➢ Các phương trình Maxwell ➢ Các mode truyền dẫn ➢ Các loại sợi quang đơn mode, đa mode ➢ Suy hao sợi quang ➢ Tán sắc sợi quang ➢ Cáp sợi quang: yêu cầu ➢ Các thành phần cáp sợi quang ➢ Các loại cáp sợi quang ứng dụng Hiện tượng phản xạ toàn phần a) b) Pháp tuyến (n1>n2) Pháp tuyến Tia khúc xạ 2 n2 n2 n1 n1 1 Tia tới Tia phản xạ Tia tới 2 = 1 = C 1  Tia phản xạ Hiện tượng phản xạ khúc xạ ánh sáng sợi quang n1 sin 1 = n2 sin 2 3/12/2020 n2 sin c = n1 Hiện tượng phản xạ toàn phần Như vậy, điều kiện để xảy tượng phản xạ toàn phần sau: + Các tia sáng phải từ mơi trường có chiết suất lớn sang mơi trường có chiết suất nhỏ + Góc tới tia sáng phải lớn góc tới hạn 3/12/2020 Khẩu độ số n0 sin  i = n1 sin  r n2 sin c = n1   c n0 sin  i = n1 cos c = ( n − n ) 3/12/2020 2 Example Determine Numerical Aperture of the Fiber? (i) n1 = 1.46 and n2 = (air) (ii) n1 = 1.465 and n2 = 1.45 Application of Eq: NA = n0 sin  i = (n12 − n22 ) (i) NA = n12 − n22 = 1.462 − 12  1.07 (ii) NA = n12 − n22 = 1.4652 − 1.452  0.2091 3/12/2020 Khẩu độ số (NA) sợi n0 sin  i gọi độ số (NA) sợi Nó đặc trưng khả tập trung ánh sáng vào sợi Vì n1  n NA xấp xĩ bằng: NA = n1 2 với 3/12/2020 n1 − n2 = n1 Khẩu độ số (NA) sợi n1  n NA = n1 2 n1 − n2 = n1 n0 sin  i 3/12/2020 Ảnh hưởng NA đường kính lõi đến hiệu suất ghép nối nguồn sáng sợi quang 3/12/2020 Truyền dẫn sóng sợi quang Các phương trình Maxwell 3/12/2020 10 Bảng đặc tính sợi quang phổ biến thị trường  Fiber Type and Trade Name Aeff (μm2) λZD (nm) D (C band) (ps/km.nm) Slope S (ps/km.nm2) Corning SMF-28 Lucent AllWave Alcatel ColorLock 80 80 80 1302 -1322 1300 -1322 1300 -1320 16 - 19 17 - 20 16 - 19 0.090 0.088 0.090 Corning Vascade Lucent TrueWave-RS Corning LEAF Lucent TrueWave-XL Alcatel TeraLight 101 50 72 72 65 1300 -1310 1470 -1490 1490 -1500 1570 -1580 1440 -1450 - 4.6 5.5 - 10 0.060 0.050 0.060 0.112 0.058 3/12/2020 50 Bảng đặc tính sợi quang đơn mode SMF  3/12/2020 51 Bảng đặc tính sợi quang dịch chuyển tán sắc DSF  3/12/2020 52 Tán sắc mode phân cực  3/12/2020 53 Các thành phần sợi quang điển hình  3/12/2020 54 Cấu trúc sợi quang với lớp vỏ có dạng ống đệm lỏng  3/12/2020 55 Cấu trúc sợi quang với lớp vỏ có dạng ống đệm khít  3/12/2020 56 Cấu trúc sợi quang với lớp vỏ có dạng băng dẹt  3/12/2020 57 Cấu trúc sợi quang điển hình  3/12/2020 58 Cấu trúc cáp treo  3/12/2020 59 Cấu trúc cáp thả biển  3/12/2020 60 Cấu trúc cáp chôn trực tiếp  3/12/2020 61 Cấu trúc cáp nhà  3/12/2020 62 Cấu trúc cáp quang nước biển  3/12/2020 63  KẾT THÚC CHƯƠNG 3/12/2020 64 ... sóng Sợi đơn mode Sợi đa mode Sơ đồ loại tán sắc sợi quang 3/12/2020 29 Ánh sáng truyền loại sợi khác n2 n1 n2 H×nh 2.2 ánh sáng truyền sợi quang MM-SI 1n n1 n2 Hình 2.3 ánh sáng truyền sợi quang. .. dung chương 3/12/2020 ➢ Hiện tượng phản xạ tồn phần ➢ Các phương trình Maxwell ➢ Các mode truyền dẫn ➢ Các loại sợi quang đơn mode, đa mode ➢ Suy hao sợi quang ➢ Tán sắc sợi quang ➢ Cáp sợi quang: ... thức luồng sáng tương ứng với mode sợi quang ▪Số lượng mode sợi quang phụ thuộc vào đặc tính quang hình học sợi ▪Sô mode sợi quang tỉ lệ thuận với đường kính sợi d, độ số NA tỉ lệ nghịch với bước