Bài giảng THÔNG TIN QUANG - Chương 2 pptx

Chương 2: Cơ sở thông tin quang * hoadhv@gmail.com Nguyễn Thị Quỳnh Hoa Khoa Công Nghệ, Đại học Vinh Slide 2 Nội dung  Cơ sở thông tin quangCơ sở thông tin quang  Sợi quangSợi quang  Nguồn quangNguồn quang  Bộ thu quangBộ thu quang Slide 3 Cấu tạo và phân loại sợi quang  Cấu tạo: Gồm 2 lớp - lõi (core): n1 - vỏ (cladding): n2  Phân loại: - Sợi quang chiết suất nhảy bậc đơn mode (SISM) - Sợi quang chiết suất liên tục đơn mode (GISM) - Sợi quang chiết suất liên tục đơn mode (GISM) Sợi quang chiết suất nhảy bậc Sợi quang chiết suất liên tục Slide 4 Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang  Nguyên lý phản xạ toàn phần: 1 1 2 2 .sin .sin n n    Tia tới Tia phản xạ Tia khúc xạ n 1 n 2 Đinh lý Snel:  Để:  1 1 2 2 .sin .sin n n    1 2 1 2 sin sin n n     2 1 1 2 n n      2  1  0 2 2 1 90 sin C n n      Góc tới phải lớn hơn góc giới hạn Slide 5 Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang  Truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang chiết suất nhảy bậc: n 1 = c/v Trong đó n 1 : chiết suất của lõi sợi quang c: vận tốc ánh sáng v: vận tốc truyền trong môi trường Sợi SI không thể dùng để truyền tín hiệu với tốc độ cao qua cự ly dài Hai tia truyền với quãng đường khác nhau, cùng một tốc độ truyền  Hiện tượng tán sắc Slide 6 Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang Ảnh hưởng của hiện tượng tán sắc Slide 7 Khái niệm mode và phương trình xác định mode truyền dẫn, số lượng mode tối đa:  Mode truyền dẫn: là cách thức phân bố theo không gian của năng lượng quang học trong một hay nhiều chiều tọa độ.  Phương trình xác định mode truyền dẫn: 1 0 m 22 . 2 2 os n d m c        Trong đó n 1, d : chiết suất và đường kính của lõi sợi quang : bước sóng ánh sáng trong không khí : góc dịch pha khi phản xạ  0  1 0 m 2 ( / ) os ( / ) n d c m       1 m 0 2 os . n d c m    2 ; 1 m      Số lượng mode tối đa được truyền: 2 ( / ) 2 d NA NM      Khẩu độ số NA (Mumerical Aperture) = (n 1 2 - n 2 2 ) 1/2 Slide 8 Khái niệm mode và phương trình xác định mode truyền dẫn, số lượng mode tối đa:  Điều kiện để sợi quang chiết suất nhảy bậc chỉ truyền dẫn đơn mode: - Tần số chuẩn hóa (V): 2 2 1/2 1 2 2 ( ) d V n n     2,45 V  : Đơn mode Slide 9 Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang  Sợi quang chiết suất liên tục:  Quãng đường truyền khác nhau có tốc độ truyền khác nhau  giảm tán sắc Slide 10 Suy hao trong sợi quang Hệ số suy hao: Pout Pin [...]...Các nguyên nhân gây suy hao trong sợi quang  Suy hao do hấp thụ  Suy hao do tán xạ Slide 11 Suy hao trong sợi quang Phổ suy hao của sợi quang Slide 12 Các nguyên nhân gây tán sắc trong sợi quang     Tán sắc mode Tán sắc thể Tán sắc chất liệu … Slide 13 . Chương 2: Cơ sở thông tin quang * hoadhv@gmail.com Nguyễn Thị Quỳnh Hoa Khoa Công Nghệ, Đại học Vinh Slide 2 Nội dung  Cơ sở thông tin quangCơ sở thông tin quang  Sợi quangSợi quang . quang  Nguồn quangNguồn quang  Bộ thu quangBộ thu quang Slide 3 Cấu tạo và phân loại sợi quang  Cấu tạo: Gồm 2 lớp - lõi (core): n1 - vỏ (cladding): n2  Phân loại: - Sợi quang chiết suất. sợi quang  Nguyên lý phản xạ toàn phần: 1 1 2 2 .sin .sin n n    Tia tới Tia phản xạ Tia khúc xạ n 1 n 2 Đinh lý Snel:  Để:  1 1 2 2 .sin .sin n n    1 2 1 2 sin sin n n     2 1 1 2 n