kĩ thuật hàn cáp quang fsm-50s

Hệ thống thông tin sợi quang có nhiều ưu điểm trội hơn hẳn so với các hệ thống thông tin cáp kim loại: Suy hao truyền dẫn rất nhỏ; băng tần truyền dẫn rất lớn; không bị ảnh quang của nhi

MỤC LỤC

TrangLỜI NÓI ĐẦU

LỜI CẢM ƠN!

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP

PHẦN II: NỘI DUNG THỰC TẬP CHUYÊN MÔN

CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ CÁC LOẠI CÁP QUANG.

1.1 Giớ thiệu chung thong tin quang.

1.2 Lịch sử ra đời của cáp quang :

1.3 Cáp sợi quang

1.3.1.Các thành phần chính của sợi quang

1.3.2.Một số cáp sợi quang trong thực tế

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ TÁN XẠ TRONG SỢI QUANG

1.2.1 Qúa trình truyền ánh sang trong sợi quang

1.2.2 Tinh chất phi tuyến của sợi quang

1.2.3 Tán xạ ánh sáng

1.2.4 Tán xạ Raman

CHƯƠNG III:KĨ THUẬT HÀN CÁP QUANG FSM-50S

1.3.Giới thiệu tổng quan máy hàn FSM-50S

1.3.1.Cấu tạo chức năng của máy hàn FSM-50S

1.3.2.Các bước vận hành và sử dụng máy hàn hàn sợi quang

KẾT LUẬN

23467111212131516 17242728

45 32 33

41

Lời nói đầu

Chúng ta đang sống trong thế kỷ 21, một thời đại mà vai trò của thông tin trở nên quan trọng hơn bao giờ hết Quang hóa mạng truyền dẫn là một trong những mục tiêu mang tính chiến lược nhằm phát triển mạng viễn thông quốc gia nói chung và mạng viễn thông ngành Điện lực nói riêng Hợp tác, phối hợp với các đối tác như VNPT, Viettel, công an về việc trao đổi sợi quang, chia sẻ sử dụng sợi quang khi các đối tác này xây dựng các tuyến cáp quang treo trên các tuyến điện trung, hạ thế của ngành Điện nhằm giảm thiểu chi phí đầu tư và nhanh chóng tạo phát triển rộng mạng cáp quang

Cáp quang có cấu tạo gồm nhiều sợi quang Sợi quang gồm 2 lớp, lớp ngoài gọi là lớp

vỏ có chiết suất n1, lớp bên trong gọi là lớp lõi có chiết xuất n2 Sợi quang có cấu tạo sao cho ánh sáng chỉ truyền dẫn trong lõi sợi quang khoảng 0,1 mm, lõi dẫn ánh sáng sợi quang có đường kính nhỏ hơn đường kính sợi quang rất nhiều và vào khoảng vài micromet Khẩu độ số của sợi quang (NA), đường kính lõi, đường kính vỏ, chiết xuất n1, n2 là các thông số quan trọng của sợi quang Khẩu độ số NA là thông số quan trọng đến việc ghép nối giữa nguồn sáng với sợi quang Nếu biết đường kính lõi, biết

NA có thể xác định lượng ánh sáng vào lõi sợi Đường kính lõi sợi quang càng lớn và

NA càng lớn sẽ chịu hiệu xuất ghép nối cao

Hệ thống thông tin sợi quang có nhiều ưu điểm trội hơn hẳn so với các hệ thống thông tin cáp kim loại: Suy hao truyền dẫn rất nhỏ; băng tần truyền dẫn rất lớn; không

bị ảnh quang của nhiễu điện từ; có tính bảo mật tín hiệu thông tin; có kích thước trọng lượng nhỏ; sợi có tính chất cách điện tốt; tin cậy và linh hoạt; sợi được chế tạo từ vật liệu rất sẵn có… Từ các ưu điểm trên mà hệ thống thông tin quang được áp dụng rộng rãi trên mạng lưới Có thể xây dựng làm các tuyến đường trục, trung kế, liên tỉnh, thuê bao kéo dài cho tới cả việc truy nhập vào mạng thuê bao linh hoạt đáp ứng mọi môi trường, hệ thống thông tin quang cũng rất phù hợp cho các hệ thống truyền dẫn số.Hiện nay các hệ thống thông tin quang truyền dẫn tất cả các tín hiệu dịch vụ băng hẹp, băng rộng đáp ứng nhu cầu của mạng số liên kết đa dịch vụ Các hệ thống thông tin quang sẽ là mũi đột phá về tốc độ cự ly truyền dẫn và cấu hình linh hoạt cho các dịch vụ viễn thông cấp cao Sợi quang được ứng dụng trong thông tin và một số mục đích khác Sợi quang trong mạng lưới thông tin gồm: mạng đường trục quốc gia; đường trung kế; đường cáp ngầm dưới biển liên quốc gia (submarine cable); đường truyền số liệu; mạng truyền hình

Việc lắp đặt cáp quang các đường dây phải được tiến hành một cách cẩn trọng theo một quy trình chặt chẽ Việc kéo cáp quang đòi hỏi kỹ thuật cao và dùng những dụng

cụ chuyên dụng như ròng rọc, cáp mồi, ru lô hãm nhằm mục đích không làm cho cáp quang bị biến dạng (suy hao) trong quá trình truyền dẫn

Việc kết hợp sợi quang vào dây chống sét (thay dây chống sét bằng cáp quang OPGW hoặc treo cáp quang ADSS theo tuyến cột của đường dây) đang được tiến hành

và ngày càng phát triển để cung cấp một hệ thống viễn thông dung lượng lớn dùng đường dây truyền tải điện trên không Đây là bước phát triển và lợi thế rất lớn của ngành Điện trong ứng dụng viễn thông Điện lực

LỜI CẢM ƠN!

Sau một thời gian thực tập tại Đài viễn thông huyện Lập Thạch-Vĩnh phúc,

dưới sự hướng dẫn của Thầy CÙ ĐỨC THANH em đã hoàn thành bản báo cáo này,

Do trình độ còn hạn chế, trong một khoảng thời gian ngắn, việc nghiên cứu, tìm hiểu một công nghệ mới chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn

Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo trong khoa Điện tử viễn thông

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn và biết ơn sâu sắc tới thầy CÙ ĐỨC THANH đã

hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho em để em có thể hoàn thành bản báo cáo của mình

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã quan tâm và giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành đồ án này

.Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày …… tháng…….năm 2010

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Ký, ghi rõ họ tên)

DƯƠNG TUẤN NGỌC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

BER Bit Error Rate Tỉ số lỗi bit

DCF Dispersion Compensating Fiber Sợi bù tán sắc

DRA Distributed Raman Amplifier Bộ khuyếch đại Raman phân bố

DRS Double Rayleigh Scattering Tán xạ Rayleigh kép

DSF Dispersion Shifted Fiber Sợi dịch tán sắc

EDFA Erbium Droped Fiber Amplifer Khuyếch đại quang sợi pha Erbium

GVD Group Velocity Dispersion Tán sắc vận tốc nhóm

LRA Lumped Raman Amplifier Bộ khuyếch đại Raman tập trung

MFD Mode Field Diameter Đường kính trường mode

NLSE Nonliear Schrodinger Equation Phương trình Schrodinger phi tuyến

SBS Stimulated Brilloin Scattering Tán xạ Brilloin kích thích

SNR Signal-to-Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên nhiễu

SPM Self Phase Modulation Điều chế tự dịch pha

SRS Stimulated Raman Scattering Tán xạ Raman kích thích

WDM Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo bước sóngXPM Cross Phase Modulation Điều chế pha chéo

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sự sắp đặt khác nhau các thành phần gia cường trong cáp 17

Hình 1.3: Cấu trúc của cáp treo trên đường điện lực 20

Hình 1.4:Cấu trúc của cap sợi quang treo hình số 8 dây treo kim loại 21

Hình 2.7:Giản đồ năng lượng tán xạ Raman 30

Hình 1-3:Các thành phần bên trong khoang hàn 34

Hình 1-5:Điều khiển công suất hồ quang và mô tơ trong quá trình phóng

Hình 2-1:Lưu đồ vận hành FSM-50S thực hiện hàn sợi quang 41

Hình 2-4:Hoạt động với nguồn DC bên ngoài 42

Hình 2-7:Bật nguồn máy hàn

Hình 2-8:Hiệu chỉnh độ sáng

Hình2-9:Thiết lập kích thước khoang nung

Hình2-10:Tuốt và làm sạch sợi quang

Hình2-11:Đặt sợi quang vào máy hàn

Hình2-12:kiểm tra sợi quang băng hình ảnh

Hình2-13:Hoàn thành mối hàn

44454546484849

PHẦN I:

TÌM HIỂU VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP

1.1 GIỚI THIỆU VỀ HUYỆN LẬP THẠCH

Năm 2009, tốc độ tăng trưởng kinh tế của huyện Lập Thạch đạt 18% Giá trị sản xuất ước đạt 1.079,4 tỷ đồng, tăng 68 tỷ đồng so với năm 2008 Đây là một tín hiệu đáng mừng trên con đường phát triển

Ngay từ đầu năm, Ban Thường vụ Huyện uỷ, UBND huyện Lập Thạch đã tăng cường chỉ đạo các ban, ngành, đoàn thể của huyện, các cấp uỷ Đảng, chính quyền cơ

sở xây dựng kế hoạch, tập trung nhanh chóng kiện toàn bộ máy lãnh đạo từ huyện đến

cơ sở; tập trung xây dựng chương trình, kế hoạch, đề ra các biện pháp trọng tâm, trọng điểm nhằm thực hiện có hiệu quả các chỉ tiêu KT-XH đề ra Năm 2009, nền kinh tế của huyện vẫn đảm bảo được tốc độ tăng trưởng đạt 18% Cơ cấu kinh tế có sự chuyển dịch theo hướng tích cực, trong đó nông, lâm nghiệp, thuỷ sản chiếm 42,61%; công nghiệp - xây dựng, TTCN chiếm 27,8%; dịch vụ thương mại chiếm 29,59% Tổng giá trị sản xuất trên địa bàn huyện năm 2009 ước đạt 1.079,4 tỷ đồng, tăng 68 tỷ đồng so với năm 2008 Tổng thu ngân sách Nhà nước của huyện năm 2009 ước thực hiện 265,3

tỷ đồng, đạt 121% kế hoạch tỉnh giao, đạt 119% dự toán huyện giao và bằng 152% so với cùng kỳ năm 2008

Trong sản xuất nông nghiệp, Huyện uỷ, UBND huyện đã xác định: Phải giữ vững

và tiếp tục phát triển nền kinh tế nông nghiệp của huyện theo hướng sản xuất hàng hoá theo định hướng của Nghị quyết 03/NQ-TU của Tỉnh uỷ tiếp tục đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu cây trồng; tập trung mở rộng vùng sản xuất hàng hoá tập trung, tăng cường

áp dụng các giống lúa mới vào canh tác (mở rộng diện tích lúa lai, lúa chất lượng cao), chú trọng làm tốt công tác khuyến nông, thuỷ lợi, bảo vệ thực vật; vận động nông dân ứng dụng một số mô hình kinh tế sản xuất hàng hoá đạt hiệu quả cao vào sản xuất Nhờ đó, năng suất lúa bình quân toàn huyện năm 2009 đã đạt 50,08 tạ/ha, tăng 3,41 tạ/ha; sản lượng lúa đạt 36.671,9 tấn, tăng 4.739,9 tấn so với cùng kỳ năm 2008 Tổng sản lượng lương thực có hạt năm 2009 đạt 39.283,9 tấn, tăng 100,3 tấn so với cùng kỳ 2008

Trong chăn nuôi, huyện chỉ đạo mở rộng mô hình kinh tế trang trại, phát triển đàn

bò thịt, đàn lợn theo hướng nạc hoá, nuôi gà theo hướng công nghiệp, an toàn sinh học; đẩy mạnh áp dụng các tiến bộ KHKT vào chăn nuôi để cho hiệu quả kinh tế cao Hiện trên địa bàn huyện có 195 trang trại chăn nuôi, trang trại tổng hợp đã và đang góp phần đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân Tổng diện tích nuôi trồng thuỷ sản của huyện đến nay đã đạt 788,8ha, tăng 3,9ha; sản lượng đạt 1.085 tấn, tăng 91,1 tấn so với năm 2008 Tổng giá trị sản xuất ngành trồng trọt, chăn nuôi, thuỷ sản toàn huyện Lập Thạch năm 2009 đạt 682,15 tỷ đồng

Năm 2009, các hoạt động sản xuất công nghiệp, TTCN, xây dựng cơ bản và dịch

vụ thương mại trên địa bàn huyện cũng có bước phát triển tốt Trong đó, về công nghiệp: Ngày 3/9/2009, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt cho phép xây dựng 3 KCN trên địa bàn huyện Lập Thạch bao gồm: KCN Lập Thạch 1 có diện tích 150ha, KCN Lập Thạch 2 có diện tích 250ha và KCN Thái Hoà, Liễn Sơn, Liên Hoà diện tích 600ha Hiện nay, Tập đoàn Prime Group cũng đang triển khai dự án xây dựng nhà máy sản xuất gạch ốp lát với diện tích 100ha tại 2 xã Bàn Giản và Đồng Ích Khi hoàn thành nhà máy sẽ trở thành nhà máy gạch ốp lát lớn nhất Đông Nam Á với công suất thiết kế lên tới 35 triệu m2/năm Về giao thông: Dự án xây dựng đường xuyên Á, dự án cải tạo Quốc lộ 2C, đường 36m Tam Dương đã và đang được các đơn vị thi công khẩn trương triển khai Khi các công trình giao thông này hoàn thành sẽ góp phần thúc đẩy phát triển KT-XH trên địa bàn huyện trong những năm tới Tổng giá trị đầu tư xây dựng trên địa bàn huyện năm 2009 ước đạt 50 tỷ đồng; tổng giá trị xây lắp các tuyến

giao thông đã thực hiện ước đạt 55 tỷ đồng Doanh thu năm 2009 từ các ngành sản xuất công nghiệp, xây dựng, TTCN đạt 200,22 tỷ đồng, tăng 16,188 tỷ đồng so với cùng kỳ 2008 Dịch vụ thương mại cũng có bước tăng trưởng mạnh với tổng giá trị sản xuất năm 2009 đạt 197,02 tỷ đồng.

Năm 2009, Lập Thạch đã tạo được việc làm mới cho 2.600 lao động Ngân hàng và các đoàn thể cho hộ nghèo vay hàng trăm tỷ đồng phát triển kinh tế, XĐGN Tỷ lệ hộ nghèo giảm còn 10,27% Thu nhập bình quân đầu người đạt 12,37 triệu đồng/năm, tăng 1,59 triệu đồng so với năm 2008

Dù còn gặp nhiều khó khăn, nhưng với nỗ lực quyết tâm cao, Đảng bộ, chính quyền và nhân dân huyện Lập Thạch đã khơi dậy được tiềm năng nội lực, tạo bước tiến quan trọng trong quá trình phát triển KT-XH, tích cực vượt qua khó khăn, tạo đà cho sự phát triển KT-XH năm 2010 và những năm tiếp theo

1.2 GIỚI THIỆU VỀ BƯU ĐIỆN HUYỆN LẬP THẠCH

Bưu điện huyện Lập Thạch được thành lập ngày 28/08/2008 Địa chỉ:Khu 1 - Thị Trấn Lập Thạch - Huyện Lập Thạch - Tỉnh Vĩnh Phúc - Việt Nam

Giám Đốc: Dương Xuân Trường

Hoạt đông: thiết lập, quản lý, khai thác và phát triển mạng bưu chính công cộng, cung cấp các dịch vụ bưu chính công ích theo chiến lược, quy hoạch, kế hoạc do

cơ quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt Cung cấp các dịch vụ công ích khác theo yêu cầu của cơ quan nhà nước có thẩm quyền Kinh doanh các dịch vụ bưu chính dành riêng theo quy định của cơ quan nhà nước có thẩm quyền Kinh doanh các dịch vụ bưu chính, phát hành báo chí, chuyển phát nhanh trong và ngoài nước Tham gia các hoạt động cung cấp dịch vụ bưu chính quốc tế và các dịch vụ khác trong khuôn khổ các điều ước quốc tế trong lĩnh vực bưu chính mà Việt Nam ký kết, gia nhập khi được nhà nước cho phép Kinh doanh các dịch vụ logistics In, sao bản ghi các loại; Xuất bản, kinh doanh xuất bản phẩm Kinh doanh bất động sản, cho thuê văn phòng Kinh doanh khách sạn, nhà hàng, dịch vụ du lịch, quảng cáo Sản xuất giấy và các sản phẩm về giấy theo quy định của Pháp luật Tư vấn, nghiên cứu thị trường; xây dựng, lưu trữ và khai thác cơ sở dữu liệu theo quy định của pháp luật Thiết kế, xây dựng công trình, hạng mục công trình trong lĩnh vực Bưu chính, viễn thông Kinh doanh ngành nghề khác trong phạm vi được tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam cho phép và phù hợp với quy định của pháp luật Hợp tác với các doanh nghiệp viễn thông để cung cấp các dịch vụ viễn thông và công nghệ thông tin Tư vấn, nghiên cứu, đào tao, dạy nghề và ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ trong lĩnh vực bưu chính Kinh doanh các dịch

vụ trên môi trường mạng theo quy định của pháp luật Kinh doanh các dịch vụ bảo hiểm, tài chính, ngân hàng theo quy định của pháp luật Kinh doanh vận tải hành

khách, vận tải hàng hoá theo quy định của Pháp luật Mua ban, sửa chữa xe và vật tư,

thiết bị xe, máy Mua bán, đại lý mua bán, các loại hàng hoá và dịch vụ tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước theo quy định của Pháp luật Xuất, nhập khẩu vật tư, thiết bị Bưu chính - Viễn thông, Công nghệ thông tin, thiết bị văn phòng và các loại hàng hoá dịch vụ khác Cho thuê máy móc, thiết bị, phương tiện vận tải theo quy định của Pháp luật

1.1 Giớ thiệu chung thông tin quang

Cùng với các ngành Bưu chính - Viễn thông, Quân đội, Công an, ngành Điện đã và đang ứng dụng kỹ thuật thông tin quang để phục vụ Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá đất nước

Quang hóa mạng truyền dẫn là một trong những mục tiêu mang tính chiến lược nhằm phát triển mạng viễn thông quốc gia nói chung và mạng viễn thông ngành Điện lực nói riêng Hợp tác, phối hợp với các đối tác như VNPT, Viettel, công an về việc trao đổi sợi quang, chia sẻ sử dụng sợi quang khi các đối tác này xây dựng các tuyến cáp quang treo trên các tuyến điện trung, hạ thế của ngành Điện nhằm giảm thiểu chi phí đầu tư và nhanh chóng tạo phát triển rộng mạng cáp quang

Cáp quang có cấu tạo gồm nhiều sợi quang Sợi quang gồm 2 lớp, lớp ngoài gọi là lớp

vỏ có chiết suất n1, lớp bên trong gọi là lớp lõi có chiết xuất n2 Sợi quang có cấu tạo sao cho ánh sáng chỉ truyền dẫn trong lõi sợi quang khoảng 0,1 mm, lõi dẫn ánh sáng sợi quang có đường kính nhỏ hơn đường kính sợi quang rất nhiều và vào khoảng vài micromet Khẩu độ số của sợi quang (NA), đường kính lõi, đường kính vỏ, chiết xuất n1, n2 là các thông số quan trọng của sợi quang Khẩu độ số NA là thông số quan trọng đến việc ghép nối giữa nguồn sáng với sợi quang Nếu biết đường kính lõi, biết

NA có thể xác định lượng ánh sáng vào lõi sợi Đường kính lõi sợi quang càng lớn và

NA càng lớn sẽ chịu hiệu xuất ghép nối cao

Đối với hệ thống thông tin quang, môi trường truyền dẫn chính là sợi quang, nó thực hiện truyền ánh sáng mang tín hiệu thông tin từ phía phát đến phía thu Khi

khoảng cách đường dẫn lớn cần thiết có các trạm lắp (repeater), các trạm lắp biến đổi tín hiệu quang thu được để khuyếch đại Tín hiệu đã được khuyếch đại biến đổi đèn tín hiệu quang để tiếp tục truyền đi

Hệ thống thông tin sợi quang có nhiều ưu điểm trội hơn hẳn so với các hệ thống thông tin cáp kim loại: Suy hao truyền dẫn rất nhỏ; băng tần truyền dẫn rất lớn; không

bị ảnh quang của nhiễu điện từ; có tính bảo mật tín hiệu thông tin; có kích thước trọng lượng nhỏ; sợi có tính chất cách điện tốt; tin cậy và linh hoạt; sợi được chế tạo từ vật liệu rất sẵn có… Từ các ưu điểm trên mà hệ thống thông tin quang được áp dụng rộng rãi trên mạng lưới Có thể xây dựng làm các tuyến đường trục, trung kế, liên tỉnh, thuê bao kéo dài cho tới cả việc truy nhập vào mạng thuê bao linh hoạt đáp ứng mọi môi trường, hệ thống thông tin quang cũng rất phù hợp cho các hệ thống truyền dẫn số.Hiện nay các hệ thống thông tin quang truyền dẫn tất cả các tín hiệu dịch vụ băng hẹp, băng rộng đáp ứng nhu cầu của mạng số liên kết đa dịch vụ Các hệ thống thông tin quang sẽ là mũi đột phá về tốc độ cự ly truyền dẫn và cấu hình linh hoạt cho các dịch vụ viễn thông cấp cao Sợi quang được ứng dụng trong thông tin và một số mục đích khác Sợi quang trong mạng lưới thông tin gồm: mạng đường trục quốc gia; đường trung kế; đường cáp ngầm dưới biển liên quốc gia (submarine cable); đường truyền số liệu; mạng truyền hình

Việc lắp đặt cáp quang các đường dây phải được tiến hành một cách cẩn trọng theo một quy trình chặt chẽ Việc kéo cáp quang đòi hỏi kỹ thuật cao và dùng những dụng

cụ chuyên dụng như ròng rọc, cáp mồi, ru lô hãm nhằm mục đích không làm cho cáp quang bị biến dạng (suy hao) trong quá trình truyền dẫn

Việc kết hợp sợi quang vào dây chống sét (thay dây chống sét bằng cáp quang OPGW hoặc treo cáp quang ADSS theo tuyến cột của đường dây) đang được tiến hành

và ngày càng phát triển để cung cấp một hệ thống viễn thông dung lượng lớn dùng

đường dây truyền tải điện trên không Đây là bước phát triển và lợi thế rất lớn của ngành Điện trong ứng dụng viễn thông Điện lực.

1.2 Lịch sử ra đời của cáp quang.

Kể từ khi nhà vật lý học người Mỹ gốc Hoa Charles Kuen Kao và đồng nghiệp phát minh ra sợi quang năm 1966, sợi quang đã được ứng dụng rộng rãi trong truyền dẫn viễn thông Các loại cáp quang như cáp treo (F8, ADSS), cáp chôn trực tiếp hay rải cống, cáp quang ngầm dưới sông, biển… đã hình thành một mạng lưới bao phủ khắp nơi trên toàn thế giới Tính riêng công suất nhà máy sản xuất sợi quang của ZTT tại Nantong, tỉnh Giang Tô đã lên tới 12 triệu km/năm (gấp 31,2 lần khoảng cách từ tâm trái đất lên mặt trăng) Một con số so sánh đơn giản như vậy đủ cho thấy ứng dụng của sợi quang rộng rãi đến mức nào

Những năm gần đây, việc tích hợp sợi quang trong dây chống sét (cáp quang kết hợp dây chống sét OPGW) ngày càng rộng rãi (http://www.tsd.com.vn/thong-tin-cong-nghe/117-cap-quang-ket-hop-day-chong-set-opgw) Tuy nhiên, so với các loại cáp quang khác, cáp quang OPGW có cấu trúc và phương pháp tính toán thiết kế khá phức tạp Việc chọn lựa đúng loại cáp quang chống sét OPGW phù hợp với đường dây truyền tải là công việc cần kiến thức và tỉ mỉ không khác gì người thợ may đo quần áo cho từng khách hàng

Lịch sử phát triển của cáp quang OPGW gắn liền với quá trình cải tiến ống chứa sợi quang (OP unit) Đây là thành phần mấu chốt, quyết định đặc tính chính của cáp quang

Lịch sử phát triển cáp quang OPGW

Thiết kế những năm cuối thập kỷ 1970: Mỗi sợi quang đặt trong 1 ống nhôm riêng (layer cable core Al tube), các ống nhựa được đặt trong một ống nhôm bảo vệ Thiết kế này có hạn chế lớn về số sợi quang trong cáp do các ống nhựa chứa sợi quang chiếm diện tích lớn Điều này khiến cho các nhà thiết kế cáp quang rất khó khăn trong việc thiết kế lớp dây thép bọc nhôm bảo vệ có tiết diện đủ lớn để tăng khả năng chịu dòng ngắn mạch trong điều kiện bị hạn chế về đường kính ngoài của cáp Vì vậy cáp quang OPGW thập kỷ này có khả năng chịu dòng ngắn mạch thấp hơn hẳn so với cácloại các quang cải tiến sau này

Đầu những năm 1980 thế kỷ trước, người ta đặt sợi quang trong một lõi nhôm trung

tâm có khe xẻ rãnh, bên ngoài được bảo vệ bởi 1 ống nhôm Thiết kế này tuy đã cải thiện được về mặt công nghệ sản xuất, nhưng cũng giống như thiết kế đầu tiên những năm 1970, hạn chế về số sợi quang, (thông thường chỉ 6 sợi quang) Nhược điểm lớn nhất của loại cáp này là khi hoạt động cũng như khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch một pha, nhiệt lượng truyền trực tiếp từ lõi nhôm sang sợi quang làm thay đổi cơ tính của sợi quang, độ dài dôi dư của sợi quang không tốt do đó làm tăng đáng kể suy hao sợi quang do hiệu ứng giãn nở nhiệt của dây dẫn và hiệu ứng mỏi (fatigue effect) của cáp trong quá trình hoạt động Loại cáp quang chống sét OPGW này được áp dụng cho đường dây 500kV mạch 1 đầu tiên của nước ta (Công ty Sumitomo cung cấp cáp quang) Sau 10 năm hoạt động, thực tế cho thấy các sợi quang đã suy hao đến mức phải thay thế hoàn toàn (Tác giả bài viết trực tiếp tham gia thay thế loại cáp này cho đoạn Hòa Bình - Hà Tĩnh).

Để đưa thêm sợi quang vào cáp và khắc phục nhược điểm về chiều dài dôi dư của sợi quang so với cáp, từ những năm 1990, người ta sử dụng các sợi quang được bọc (coating) tốt hơn đưa vào trong ống lỏng (loose buffer tube) Cho đến nay, sợi quang đặt trong ống lỏng vẫn được sử dụng rộng rãi trong mọi thiết kế cáp quang OPGW

Nhằm hoàn thiện tốt hơn ống chứa sợi quang, các nhà sản xuất đưa ra thiết kế ống kép (dual tube): Sợi quang đặt trong ống thép không rỉ cán nhôm (Aluminum Clad Steel - ACS tube) Thiết kế này của cáp có được cả ưu điểm: Chiều dài dôi dư của sợi quang so với chiều dài cáp đảm bảo; bảo vệ sợi quang tốt hơn khỏi nhiệt lượng từ hiện tượng ngắn mạch một pha Với thiết kế này, cấu trúc của cáp quang gần tương đương với cấu trúc của dây chống sét đơn, thậm chí có đặc tính cơ điện tốt hơn do sử dụng lớp bảo vệ là dây thép cán nhôm (Aluminum clad Steel - ACS wire) Hiện nay, đa phần cáp quang sử dụng trên các đường dây truyền tải cao thế là cáp quang sử dụng cấu trúc ống kép (dual tube)

Cáp quang OPGW ngày càng được ứng dụng rộng rãi

Một số nhà sản xuất hiện nay vẫn sử dụng lõi chứa sợi quang bằng nhôm, sản xuất bằng công nghệ đùn So với thiết kế dual tube mà các hãng đi sau phát triển, cáp quang OPGW sử dụng ống nhôm cùng loại có khối lượng nhẹ hơn khoảng 3-5%, nhưng đặc tính chịu kéo, chịu nén, chịu va đập kém hơn

Nhằm đáp ứng nhu cầu của một số đường dây siêu cao áp có yêu cầu dòng ngắn mạch lớn, nhà sản xuất cáp quang Zhongtian Hitachi phát triển một loại ống đặc biệt bằng

cách đưa thêm một lớp composite mỏng chịu nhiệt chứa sợi quang Thiết kế này đã được cấp bằng sáng chế tại Trung Quốc.

Quá trình cải tiến ống chứa sợi quang OPGW

Tại một số vùng có yêu cầu đặc biệt về khả năng chống sét của cáp quang như vùng có quặng kim loại, vùng có giông sét nhiều, các tính toán cho thấy yêu cầu về tăng khả năng chịu dòng ngắn mạch của cáp quang là tối quan trọng để chịu được xung sét đánh xuống đường dây truyền tải điện Để đáp ứng yêu cầu này, các hãng đã nghiên cứu và sản xuất loại cáp có lớp bên trong được nén chặt Thiết kế này nhằm giảm thiểu đường kính các lớp trong của cáp quang, do đó, khi bị giới hạn về đường kính ngoài của cáp, vẫn có thể cấp được loại cáp có khả năng chịu dòng ngắn mạch lớn nhất

Cáp quang OPGW với cấu tạo lớp bên trong được nén chặt

Đã có nhiều loại cáp quang ra đời để cho các môi trường lắp đặt khác nhau như cáp chôn trực tiếp, cáp treo, cáp đặt trong nhà, cáp nối giữa các thiết bị, cáp thả biển… Mỗi loại cáp đều có đặc điểm riêng của nó nhưng các nguyên lý cơ bản về thiết kế của các loại cáp là giống nhau Để đảm bảo các yêu cầu về dung lượng và chất lượng cao trên mạng lưới thì cáp sợi quang phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cụ thể.

1.3.1 Các thành phần chính của sợi quang.

+) Vỏ cáp

Vỏ cáp có chức năng cơ bản là bảo vệ cáp và có tính chất quyết định tuổi thọ của cáp, vỏ cáp bảo vệ sợi quang khỏi bị ẩm và ăn mòn, đồng thời chống xuyên âm đối với các sợi đi bên cạnh Vỏ cáp có thể được bọc đệm để bảo vệ lõi cáp khỏi bị các tác động của ứng xuất cơ học và môi trường bên ngoài Vật liệu chế tạo vỏ ngoài cáp thường là PVC (Polynyl chloride), PE (Polyethylene) Vỏ bọc kim loại của cáp thường

là các băng thép nhẵn hoặc các sợi xếp thành hình vỏ bọc Các vỏ này thường dùng cho các loại cáp chôn trực tiếp để bảo vệ chống các ứng suất cơ học, gặm nhấm, chống

sự phá hủy của côn trùng và các sinh vật

+) Lõi cáp

Các sợi cáp đã được bọc chặt nằm trong cấu trúc lỏng, cả sợi và cấu trúc lỏng hoặc rãnh kết hợp với nhau thành lõi cáp Lõi cáp thường bao quanh phần tử gia cường của cáp Các thành phần tạo rãnh và các ống bọc thường được làm bằng chất dẻo Các loại chất dẻo này có các đặc tính cơ học như bảng 1-1

Bảng 1.1: Các đặc tính của vật liệu chất dẻo dùng làm lõi cáp

(kG/mm2)

Độ giãn dài phá hủy cáp (%)

Module Young (kg/mm2

102)

Giãn nhiệt (10-5/0C)

Polyethylene: Mật độ cao 2,1 - 3,8 15-100 0,4 - 0,7 11 - 13Polyethylene: Mật độ thấp 0,7 - 1,4 90 - 650 0,1 - 0,24 10 - 22Polypropylene 3,3 - 4,2 200 - 700 1,1 - 1,4 8 - 9,5Polyvinilcholorride(PVC) 0,7 - 0,24 200 - 400 0,1 7 - 21Fluoroethylenpropylene(FEP

Polybutthylenterephthalete

+) Thành phần gia cường

Thành phần gia cường của cáp là các phần tử tạo cho cáp có lực cơ học cần thiết

để chịu được sức căng và co, đặc biệt là bảo đảm tính ổn định nhiệt cho cáp Các vật liệu có Module Young cao thường đực sử dụng làm thành phần gia cường Ngoài ra, yêu cầu vật liệu gia cường là phải nhẹ, có độ mềm dẻo Đây là các đặc tính quan trọng trong quá trình kéo cáp trong cống Thành phần gia cường có thể là kim loại hoặc phi kim loại Nó có thể được đặt ở tâm cáp hoặc phân bố ở các lớp ngoài đồng tâm với cáp

1: Phần tử gia cường; 2: Lõi cáp; 3: Vỏ bọc PVC

Hình 1.1: Sự sắp đặt khác nhau các thành phần gia cường trong cáp

Ngoài các thành phần gia cường là kim loại hoặc phi kim Các sợi cacbon cũng

có thể làm gia cường cho cáp nhưng giá thành cao nên chưa được sử dụng rộng rãi Các vật liệu chính của vật liệu để cấu tạo lên thành phần gia cường nói ở trên được thể hiện qua bảng 1.2

Bảng 1.2: Các đặc điểm của vật liệu thành phần gia cường

Vật liệu

Trọng lượng riêng

Modul Young (kG/mm2)

Ứng suất thu được (kG/mm2)

Độ giãn dài thu được (%)

Ứng suất phá vỡ (kG/mm2)

Độ giãn dài gẫy đứt (%)

Sợi cacbon 1,5 10-20.103 150-200 1-1,5 150-200 1,5Sợi chất

1.3.2 Một số Cáp sợi quang trong thực tế

1.3.2.1 Cáp chôn trực tiếp (Cáp chôn trực tiếp kim loại

OJFPIFLAPSP-LT9/125-*C(VINA-GSC)

Cáp sợi quang kim loại chôn trực tiếp có cấu trúc được thiết kế nhằm đáp ứng một cách tốt nhất các yêu cầu kĩ thuật của tiêu chuẩn ITUT G625 các tiêu chuẩn của IEC, EIA và TCN 68 – 160 : 1996

Loại cáp này có khả năng chịu các tác động cơ học cao Sau đây là mặt cắt ngang của cáp:

Hình 1.2 Cấu trúc của cáp(VINA-GSC)

Cáp quang chôn trực tiếp phi kim loại bao gồm một số ống lỏng chứa các sợi quang bao quanh thành phần gia cường ở tâm cáp và lớp áo bảo vệ bọc toàn bộ bên ngoài Các ống lỏng chứa sợi quang có đường kinh 2-3m chứa sợi quang nằm “lỏng” bên trong Các khoảng chống giữa sợi và bề mặt trong của lòng ống đệm được điền đầy bằng một hợp chất đặc biệt (Gel) chống nước chảy vào Ống đệm chứa bảo vệ sợi quang được làm theo công nghệ ống đệm lỏng, ống đệm có chứa sợi quang được bện theo phương pháp SZ xung quanh phần tử chịu lực ET (bện 2 lớp) Các ống đệm được

bó nhờ các sợi bện tổng hợp bao quanh lõi (bảo vệ lõi cáp PD)

Số sợi trong cáp này có từ 2-96 sợi quang đơn mode, hoạt động ở bước sóng 1310-1550nm Các sợi trong ống lỏng dài hơn đường cáp tránh khi kéo căng cáp ảnh hưởng đến sợi bên trong Mỗi sợi quang trong ống lỏng đều có màu hoặc đánh số để

dễ phân biệt

Tâm cáp chứa thành phần gia cường trung tâm bằng dây thép mạ cứng làm cho cáp bền, chắc, đỡ cáp trong khi lắp đặt.

Tiếp đến bao quanh bên ngoài là một lớp chống ẩm bằng nhôm và các lớp vỏ bên trong nhựa Polyethylene chất lượng cao bảo vệ trong (màu đen)

Lớp bảo vệ cơ học bằng thép nhẵn tạo gợn sóng, nó cung cấp khả năng chống bẹp rất tốt, và là vật liệu duy nhất chống được sự gặm nhấm Đối với môi trường công nghiệp, nó được sử dụng trong các nhà máy khi lắp đặt cáp không có cống Tuy nhiên phần thép đưa thêm vào cáp làm nó thành vật dẫn điện, triệt tiêu ưu điểm điện môi của cáp Vỏ thép này luôn cần nối đất thích hợp

Ngoài cùng là lớp nhựa Polyethylene chất lượng cao bảo vệ ngoài (màu đen) Polyethylene (PE) là chất liệu thông dụng làm vỏ bọc cáp vỏ màu đen có khả năng chống ẩm và chịu được thời tiết khắc nghiệt Là vật liệu có độ cách điện tốt và có tính chất điện môi ổn định Tuỳ thuộc vào mật độ phần tử PE có thể rất cứng, đặc biệt ở nhiệt độ thấp Bản thân PE không phải là chất chịu lửa nhưng nếu được thêm vào một

số chất phụ gia thích hợp thì có khả năng chống cháy rất tốt

suy hao được trả về

như ban đầu)

Số lần va

Khoảng nhiệt độ

làm việc (oC) -30…+70 -30…+70 -30…+70 -30…+70Khoảng nhiệt độ khi

Bên ngoài cáp là lớp nhựa bọc HDPE: đây là vật liệu thông dụng để làm vỏ bọc

cáp cho lắp đặt ngoài trời, nó có khả năng chống ẩm và chịu được các điều kiện khắc nghiệt của thời tiết Nó có độ cách điện tốt, tùy vào tỷ lệ mà nó có thể rất cứng, nếu thêm 1 số chất phụ gia thích hợp thì nó có thể chống cháy rất tốt

Tiếp đến là lớp sợi Kevlar đây là một thành phần gia cường cho cáp đảm bảo cho cáp có lực căng cơ học để chịu được sức căng và co, đặc biệt là bảo đảm tính ổn định nhiệt cho cáp

Bên trong cáp gồm có lớp nhựa HDPE, ống lỏng, băng chống thấm, sợi chống thấm và các chất độn chống thấm nhằm mục đíc bảo vệ lõi cáp khỏi bị nước sâm nhập khi mưa gió

Trọng lượng cáp(kg/km)

1.3.2.3 Cáp sợi quang treo hình số 8 dây treo Kim loại AESS-GESS 9/125 x 61~ 144C

Ống lỏng là các ống có chứa sợi quang bên trong và bao quanh thành phần chịu lực trung tâm Yêu cầu của thành phần chịu lực trung tâm là phải đảm bảo cho cáp không bị kéo căng quá, phải có độ mềm dẻo cần thiết và sự ăn mòn không vượt quá giới hạn cho phép Mỗi ống lỏng có đường kính 2-3mm chứa 1 số sợi quang nằm lỏng bên trong Các ống này có thể rỗng tuy nhiên để đảm bảo việc bảo vệ cho sợi quang khỏi bị di chuyển lung tung và tránh các lực cơ học bên ngoài thì nó còn được bơm vào 1 chất lỏng gọi là chất điền đầy Yêu cầu của chất điền đầy là phải có hệ số dãn nở càng nhỏ càng tốt, không bị đông cứng ở nhiệt độ thấp, không cản trở sự di chuyển của sợi trong cáp, không làm phai màu sợi, và không độc hại Mỗi ống trong cáp đều được đánh số hoặc có các màu khác nhau để dễ phân biệt

Các sợi quang bên trong ống thường được thiết kế hơi dài hơn đường cáp 1 chút

để trong quá trình vận chuyển nếu kéo căng sẽ không làm ảnh hưởng đến sợi cáp bị đứt Số các sợi quang có trong ống có thể từ vài sợi đến vài trăm sợi Do điều kiện lắp đặt của cáp quang treo ngoài trời nên không tránh khỏi tác động của thời tiết mưa bão

và ẩm nên trong thành phần của cáp còn có lớp nhựa chống thấm nước bọc bên ngoài

các ống lỏng và dây sợi chống thấm nằm bên trong có tác dụng ngăn không cho nước thấm vào bên trong gây ảnh hưởng đến chất lượng và tuổi thọ của cáp sợi quang.

+) Đặc tính cơ điện của cáp

gặm nhấm, ăn mòn và phóng điệnĐiện áp đường dây đi chung tối đa 35kV/m

Tải trọng cho phép lớn nhất khi lắp đặt 3.5kN

Tải trọng cho phép lớn nhất khi làm việc 2.5kN

Độ võng tối đa đối với áp suất gió 95daN/m2 1.5%

Dải nhiệt độ khi lắp đặt -5 oC ~ 70 oC

Dải nhiệt độ làm việc -10 oC ~ 70 oC

Bán kính uốn cong nhỏ nhất khi lắp đặt ≥ 186 mm

Bán kính uốn cong nhỏ nhất sau khi lắp đặt ≥ 93 mm

Khả năng chịu điện áp phóng điện trong

khoảng thời gian 5 phút

- 20Kv (đối với điện áp 1 chiều)

- 10Kv (đối với điện áp xoay chiều tần

(mm)

Cường lực danh định(Kg/mm2)

Tải trọng đứt tối thiểu

(Kg/KN)

Trọng lượng(Kg/Km)

1.3.2.4 Cáp ngầm trung thế và cao thế.

Cáp ngầm lắp đặt dưới biển (submarine cable) là loại cáp được sử dụng trong

việc truyền tải điện năng từ đất liền ra đảo, các công trình trên biển hoặc giữa các đảo với nhau Đây là giải pháp tốt nhất và tối ưu nhất trong việc xây dựng các đường

truyền tải điện trên biển ở khoảng cách trung bình

Để đảm bảo hiệu suất truyền tải điện trên những đoạn cáp dài, cần phải sử dụng cấp điện áp rất cao Vì vậy, mong muốn đầu tiên của các nhà cung cấp điện là tìm được một loại cáp có đặc tính đặc biệt, có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt nhất.

Cáp ngầm trung thế và cao thế (submarine cable) có thể chịu được hiện tượng ăn mòn

và mài mòn do nước biển và sóng biển gây ra Ở mực nước sâu, cáp ngầm còn phải chịu được áp suất lớn Thực vật biển cũng là một mối đe dọa lớn Ví dụ điển hình là lớp màng thực vật thường thấy trên thân cáp không chôn ngầm, khiến cho cáp thường

bị cuốn trôi theo dòng nước

Ngoài ra, không thể không kể đến các hiểm họa mà con người gây ra như thả neo đánh cá Điều này giải thích tại sao cáp thường được chôn ngầm Đồng thời cáp ngầm trung thế và cao thế (submarine cable) phải chịu được sức kéo lớn và có tuổi thọ cao

để tránh thay thế, sửa chữa

CHƯƠNG II:

TÌM HIỂU VỀ TÁN XẠ TRONG SƠI QUANG

1.2.1 Quá trình truyền ánh sáng trong sợi quang

+) Suy hao

Vận tốc truyền ánh sáng trong sợi quang nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không Ký hiệu c là vận tốc truyền ánh sáng trong chân không, n là chiết suất của lõi sợi, khi đó vận tốc truyền ánh sáng trong sợi quang được tính theo công thức (2.6)

L

T P e

P = 0 −α (2.0)

Để tính toán hệ số suy hao, đơn vị thường được sử dụng là αdB [dB / km]

Phương trình chuyển đổi đơn vị :

[ ]m

dB

/11000

10log

β là hàm của bước sóng Các thành phần bước sóng khác nhau có vận tốc nhóm khác nhau gây ra tán sắc ống dẫn sóng Tán sắc màu có ảnh hưởng rất lớn đến hệ thống

thông tin quang Tán sắc màu làm tăng ảnh hưởng của các hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang dẫn đến giới hạn về khoảng cách truyền dẫn trong hệ thống thông tin quang.

Loại sợi quang phổ biến nhất trên thế giới hiện nay là sợi quang đơn mode tiêu chuẩn (theo khuyến nghị G.652 của ITU-T) SMF-28TM có hệ số tán sắc:

ps

(2.0)Trong đó D là hệ số tán sắc, λ là bước sóng, S0 =0.085 ps/(nm2.km) là độ dốc tán sắc không, λ0 bước sóng tán sắc không (ZDW) Tán sắc của loại sợi này được biểu

diễn trên Hình 2.1

Hình 2.1:Hệ số tán sắc của sợi quang SMF-28 TM

+) Chiều dài hiệu dụng

Khi một tín hiệu truyền dọc theo sợi quang, công suất tín hiệu bị giảm dần do suy hao Tuy nhiên, trong thực tế có thể giả sử rằng công suất là hằng số trên một chiều dài hiệu dụngL eff bởi vì hầu hết các hiệu ứng phi tuyến đều xảy ra ở phía đầu của sợi Định nghĩa chiều dài hiệu dụng của sợi quang được thể hiện trên Hình 2.2

Hình 2.2: (a) Công suất truyền dọc theo sợi có chiều dài L(b) Mô hình tương ứng của

chiều dài hiệu dụng.

Ở Hình 2.2 (a) công suất bị suy hao khi truyền dọc theo toàn bộ sợi có chiều dài

L, ở hình 2.4 (b) công suất được coi là không đổi trên một chiều dài sợi:

αα

α α

e dz

e P P

1

0 0

0 0

(2.0)

+) Diện tích hiệu dụng

Tất cả các hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang đều phụ thuộc vào cường độ ánh sáng truyền dọc theo sợi Tuy nhiên trong thực tế các phép đo đều thực hiện đo công suất đầu vào và đầu ra sợi quang Công suất đi ra khỏi sợi quang chính là tích phân của phân bố cường độ ánh sáng trên diện tích mặt cắt của sợi quang Nếu gọi A core là diện tích mặt cắt của sợi quang,P meas là công suất đo được ở đầu ra của sợi quang Giả thiết cường độ I phân bố đều trên diện tích mặt cắt của sợi Ta có:

Do đó để tính toán trong trường hợp này, tham số diện tích hiệu dụng A eff được tính theo công thức:

( ) ( )r rdr E

rdr r E

0

2 0

( )λ

πw2

A eff = (2.0)

Trong đó 2w( )λ là đường kính trường mode của sợi ở bước sóng λ

1.2.2 Tính chất phi tuyến của sợi quang

Trong nguyên tử có các điện tử mang điện tích âm và hạt nhân mang điện tích dương Do đó khi điện trường tác động vào vật liệu các điện tử và các hạt nhân bị dịch chuyển về hai hướng ngược nhau Lực điện trường làm cho các nguyên tử bị phân cực,

ký hiệu là P, phụ thuộc vào điện trường tác động và bản chất của vật liệu và được tính như sau:

)

( ( 1 ) ( 2 ) ( 3 )

P ε χ χ χ (2.0)

Trong đó ε0 là hằng số điện môi trong chân không χ( j) là độ điện cảm cấp j

Độ điện cảm tuyến tínhχ( 1 )đóng vai trò rất lớn trong P, những ảnh hưởng do nó đem lại được biểu hiện qua hệ số chiết suất n, hệ số suy haoα Độ điện cảm cấp hai

ra các hiệu ứng phi tuyến

Các hiệu ứng phi tuyến có thể chia thành hai loại Loại thứ nhất sinh ra do sự tương tác của sóng ánh sáng với các phonon Loại này bao gồm hai hiệu ứng quan trọng là tán xạ Raman kích thích (SRS-Stimulated Raman Scattering) và tán xạ Brilloin kích thích (SBS-Stimulated Brilloin Scattering) Loại thứ hai gồm các hiệu ứng phi tuyến Kerr, sinh ra do sự phụ thuộc của chiết suất phi tuyến vào cường độ điện trường E Các hiệu ứng phi tuyến Kerr bao gồm: SPM, XPM và FWM

Hầu hết các hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang đều sinh ra do chiết suất phi tuyến, đó là sự phụ thuộc của cường độ ánh sáng lan truyền trong sợi vào chiết suất

Mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng, chiết suất và công suất P được biểu thị bằng phương trình:

P A

n n I n n n

eff

2 0 2

=+

π (2.0)

1.2.3 Tán xạ ánh sáng.

Khi ánh sáng truyền qua môi trường vật chất trong suốt thì phần lớn ánh sáng truyền thẳng và một phần nhỏ sẽ bị tán xạ Môi trường có thể gây ra nhiều loại tán xạ trong đó điển hình là tán xạ Rayleigh, tán xạ Brillouin, tán xạ Raman… Tuỳ thuộc vào loại vật chất, ánh sáng, điều kiện môi trường… mà mỗi loại tán xạ xảy ra khác nhau

Tán xạ Rayleigh là quá trình tán xạ đàn hồi, tần số ánh sáng tán xạ bằng tần số ánh sáng tới Trạng thái của các phân tử vật chất do tán xạ Rayleigh không thay đổi sau khi ánh sáng truyền qua Ngược lại, tán xạ Brillouin và tán xạ Ramman là các quá trình tán xạ không đàn hồi, các nguyên tử bị kích thích khi có ánh sáng đi qua và tần

số ánh sáng tán xạ bị dịch chuyển so với tần số của ánh sáng tới