Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 27 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Cấu trúc
Slide 1
CẤU TẠO SỢI QUANG HỌC
Phân loại sợi quang học
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Sự suy hao tín hiệu
Slide 8
Sự truyền dẫn quang trong sợi quang học
Sự tán sắc đường truyền
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Sự tán sắc vật liệu
Slide 16
Đối với các bước sóng trong phạm vi 1550nm thì tán sắc vật liệu là nguyên nhân chính gây nên hiện tượng tán sắc Trên thực tế không thể có một nguồn sáng đơn sắc tuyệt đối, mọi nguồn sáng đều có một độ rộng phổ nhất định. Các thành phần bước sóng dài hơn của xung sẽ chuyền chậm hơn các thành phần bước sóng ngắn hơn. Như vậy, sau một quãng đường truyền đủ dài, độ rộng xung sẽ bị kéo giãn ra tới mức hai xung kế tiếp nhau sẽ bị chèn lên nhau . Hậu quả là thiết bị ở đầu thu sẽ không thể phân biệt được 2 xung riêng biệt.
Độ chênh lệch thời gian truyền sóng
Slide 19
Dạng xung tổng
Tán sắc ống dẫn sóng
Slide 22
Một số giải pháp khắc phục hiện tượng tán sắc đang được áp dụng hiện nay trên thế giới là sử dụng : Cáp quang thông tin có độ tán sắc tối thiểu (dispersion-shifted fibers) Cáp quang có khả năng bù độ tán sắc (dispension-compensating fibers). Nhược điểm : chi phí lớn do giá thành cáp quang đặc biệt này đắt hơn nhiều so với cáp quang thông tin thông thường. Ngoài ra phải tính đến chi phí để thay thế toàn bộ các cáp quang thông thường đã lắp đặt trước đó hoặc lắp đặt thêm những đoạn cáp quang bù tán sắc khá dài (cỡ vài km cáp quang bù tán sắc để bù cho vài chục km cáp quang thường)
Phương pháp bù độ tán sắc trong mạng thông tin quang tốc độ cao dùng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ thay đổi tuyến tính
Slide 25
Slide 26
Soliton comunication system
Nội dung
[...]... đã lắp đặt trước đó hoặc lắp đặt thêm những đoạn cáp quang bù tán sắc khá dài (cỡ vài km cáp quang bù tán sắc để bù cho vài chục km cáp quang thường) Phương pháp bù độ tán sắc trong mạng thông tin quang tốc độ cao dùng quang sợi cách tử Bragg chu kỳ thay đổi tuyến tính Hình 3 Nguyên lý bù tán sắc của quangsợi cách tử Bagg chu kỳ biến đổi Hình 4 Mô hình cơ bản của thiết bị bù tán sắc dùng cách tử Bagg... dụng : Cáp quang thông tin có độ tán sắc tối thiểu (dispersion-shifted fibers) Cáp quang có khả năng bù độ tán sắc (dispension-compensating fibers) Nhược điểm : chi phí lớn do giá thành cáp quang đặc biệt này đắt hơn nhiều so với cáp quang thông tin thông thường Ngoài ra phải tính đến chi phí để thay thế toàn bộ các cáp quang thông thường đã lắp đặt trước đó hoặc lắp đặt thêm những đoạn cáp quang bù... liệu sinh ra là do trong một sợi cáp quang, vận tốc ánh sáng cũng như chiết xuất của quangsợi là một hàm số của bước sóng ánh sáng tín hiệu ω vp = • Vận tốc pha: k • Vận tốc nhóm: vg = dω dk • Ta có chiết suất pha, chiết suất nhóm: c c Nr = nr = vg vp • Từ đó ta được vận tốc nhóm: c c vg = = N r nr − λ.dnr / d λ Hình 1 Sự thay đổi của vận tốc nhóm theo bước sóng trong quang sợi đơn một thông thường Đối... sắc mức cao (xảy ra khi truyền tốc độ lớn hơn 100 Gbps) Soliton comunication system • Tín hiệu quang khi lan truyền trong sợi dây bị mở rộng và uốn cong do tán sắc • Những xung quang lan truyền mà không bị bóp méo gọi là solitons • Solitio được tạo ra do sự cân bằng giữa sự tự điều biến pha và sự tán sắc (tạo ra bởi vận tốc nhóm) ... ống dẫn sóng • Xuất hiện do hằng số lan truyền phụ thuộc không tuyến tính vào vận tốc ( bước sóng) trong ống dẫn quang • Tán sắc sắc thể bao gồm tán sắc vật liệu và tán sắc ống dẫn sóng • Nguồn quang là Led, đặc tính phổ rộng, hoạt động ở bước sóng 850nm tán sắc vật liệu là chủ yếu • Nguồn quang là laser diod, hoạt động tại bước sóng 1300nm tán sắc đường truyền đóng vai trò chủ đạo Cách khắc phục hiện... dài: τ mp nr1 ∆nr = l • Độ rộng băng thông (tốcnr 2 c độ đường truyền): ∆f l = nr 2 c 2nr1.∆nr Sự tán sắc đường truyền • Nguyên nhân: do chùm tia sáng truy ền theo nhi ều đường khác nhau trong lõi cáp quang r ộng Xét hai tia sáng đi vào với góc = 0 và góc θA θ Truyền đi với cùng vận tốc c v = nr 1 Đối với tia truyền thẳng: ta = Đối với tia ngoài cùng: l nr1.l = v c nr1.l nr21.l te = = 2 c.sin φ1c nr... nhau sẽ bị chèn lên nhau Hậu quả là thiết bị ở đầu thu sẽ không thể phân biệt được 2 xung riêng biệt Độ chênh lệch thời gian truyền sóng • Xét 1 xung có bước sóng t= λ di chuyển quãng đường l trong sợi dây l dn l = ( nr − λ r ) vg dλ c ∆t l d 2 nr • Lấy đạo hàm t theo bước sóng =− λ ∆λ c dλ2 • l d 2 nr l 2 d 2 nr τ d chên−lệch ∆λ i gian2 truyền sóng: 2 = λ thờ = − γλ Khi đó ta được độíp c dλ c dλ . sợi quang học
Phân loại theo vật liệu điện môi
Sợi quang thạch anh
Sợi quang thủy tinh đa vật liệu
Sợi quang bằng nhựa
Phân loại theo mode lan truyền
Sợi. alt=""
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