Quang học ứng dụng - Sợi quang 5

1. CẤU TẠO SI QUANG 2. CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ SỰ TRUYỀN SÓNG TRONG SI QUANG 5. PHÂN LOẠI SI QUANG 7. ĐỘ TÁN SẮC 8. HỆ THỐNG THÔNG TIN SỬ DỤNG SI QUANG: 4. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SI QUANG NỘI DUNG 3. CÁC MODE DẪN TRUYỀN TRONG SI QUANG 6. MẤT MÁT TRONG SI QUANG Địa chỉ bạn đã tải: http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html Địa chỉ bạn đã tải: http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html Nơi bạn có thể thảo luận: http://myyagy.com/mientay/ Nơi bạn có thể thảo luận: http://myyagy.com/mientay/ Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí: http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.html Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí: http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.html Dự án dịch học liệu mở: http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.html Dự án dịch học liệu mở: http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.html Liên hệ với người quản lí trang web: Yahoo: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com Liên hệ với người quản lí trang web: Yahoo: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com [...]... trong sợi quang Như vậy muốn truyền thông tin trong sợi quang, phải thỏa : 1 Điều kiện phản xạ toàn phần 2 Điều kiện giao thoa 3 Điều kiện biên Tính chất cần thiết phải có của sợi quang: Sợi quang phải có độ tổn hao thấp Phải có tính chất cơ học thích hợp, có độ bền, độ chòu mỏi do rung động cao Phải có tính lão hóa thấp, có thể sử dụng ổn đònh trong vài chục năm 5 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SI QUANG Khi mô tả sợi. .. 3 1 Skew ray Fiber axis 4 2 5 5 4 3 Sợi quang liên tục ( graded index) Chiết suất lõi phân bố giảm dần từ trong ra ngoài step-index singlemode Sợi quang chiết suất từng bậc (step – index) Chiết suất lõi không đổi Tùy thuộc vào khả năng truyền tải thông tin trong lõi mà ta có : Trong sợi quang đa mode, có rất nhiều mode (hoặc nhiều tia) được truyền tải Ngược lại, trong sợi quang đơn mode, chỉ có một... triệt tiêu nhau z B n2 A Sự giao thoa của 2 sóng 1 và 2 sẽ tạo nên thành phần sóng ứng theo phương y với hướng truyền z 1 E 2 Guide center C a−y θ θ k A′ π−2 θ a y y z x 4 CÁC MODE DẪN TRUYỀN TRONG SI QUANG Mode quang học cách phân bố theo không gian của năng lượng quang trong một hay nhiều chiều tọa độ Về mặt toán học, mode là điện trường thỏa mãn các phương trình Maxwell với những điều kiện nhất... mô tả sợi quang, chúng ta xem sợi quang được cấu tạo từ hai phần : lõi và vỏ Trong công nghệ chế tạo và về mặt vật liệu thì hai phần đó được chế tạo đồng thời và liên tục về mặt vật liệu Sự khác nhau về chiết suất trong hai phần đó được thực hiện bằng cách thay đổi nồng độ phụ gia Công nghệ chế tạo sợi quang được chia làm hai giai đoạn : giai đoạn chế tạo phôi (perform) và giai đoạn kéo sợi Giai đoạn... thiết kế Giai đoạn kéo sợi Từ các thỏi phôi người ta kéo ra các sợi quang có phân bố chiết suất theo thiết kế trước Sợi quang được kéo xuống phía dưới được bọc lớp bảo vệ polime (jacket) Vapors: SiCl 4 + GeCl 4 + O 2 Fuel: H 2 Burner Deposited soot Target rod Deposited Ge doped SiO 2 Rotate mandrel chế tạo phôi (a) Drying gases Porous soot preform with hole Furnace Preform Furnace kéo sợi (b) Clear solid...Fibers, Summary • Step-index optical fibers are used for “cheap” short-range applications • Graded-index fibers are used for longrange high-quality data transfer 2 CẤU TẠO SI QUANG y y Gồm hai phần chính: lõi (core) lớp vỏ (cladding) Cl adding φ Lớp vỏ có chiết suất nhỏ hơn lớp lõi z Fiber axis r Core... cho phép những chùm rất hẹp từ nguồn sáng đơn sắc với đôï tán sắc của xung rất nhỏ (1) FIBER OPTIONS, INC / 80 Orville Drive / Bohemia / New York / 1174 6-2 53 3 3 CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG TRONG SI QUANG 1 Để ánh sáng được dẫn đi trong sợi quang, nó phải thỏa điều kiện phản xạ toàn phần bên trong θt ki θi θi Transmitted (refracted) light kt n2 n 1 > n2 kr Evanescent wave θc θc Incident Reflected... caused by three different mechanisms: 1- Impurities in fiber material: from transition metal ions (must be in order of ppb) & particularly from OH ions with absorption peaks at wavelengths 2700 nm, 400 nm, 950 nm & 725nm 2- Intrinsic absorption (fundamental lower limit): electronic absorption band (UV region) & atomic bond vibration band (IR region) in basic SiO2 3- Radiation defects A solid with ions... mode, chỉ có một mode được truyền tải trong lõi “mode” can be thought of as a ray of light (1) Sợi quang đa mode : Được phát triển đầu tiên và được dùng rộng rãi trong nhiều hệ thống truyền tải thông tin Lõi của nó rất lớn, có thể truyền tải hàng trăm tia từ nguồn sáng đi vào lõi với các góc tới khác nhau Sợi quang đơn mode : Có lõi rất nhỏ, chỉ cho phép những chùm rất hẹp từ nguồn sáng đơn sắc với đôï... mandrel chế tạo phôi (a) Drying gases Porous soot preform with hole Furnace Preform Furnace kéo sợi (b) Clear solid glass preform (c) Drawn fiber TỔN HAO TRONG SI QUANG Có 4 nguyên nhân gây ra mất mát chính khi dẫn truyền sóng trong sơi quang: 1 Do tán xạ (Scattering)ï: 2 Do hấp thụ (Absorption)ï 3 Tại những chỗ cong kích thước rất nhỏ (Microbend Loss)û 4 Tại những chỗ cong kích thước lớn (Macrobend . 1. CẤU TẠO SI QUANG 2. CƠ SỞ VẬT LÝ VỀ SỰ TRUYỀN SÓNG TRONG SI QUANG 5. PHÂN LOẠI SI QUANG 7. ĐỘ TÁN SẮC 8. HỆ THỐNG THÔNG TIN SỬ DỤNG SI QUANG: 4. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SI QUANG NỘI DUNG 3 đó nhờ sợi quang, sau đó được giải mã trở lại thông tin ban đầu. Ưu điểm của truyền thông tin bằng sợi quang: - Tránh được sự giao thoa của sóng điện từ - Tránh sự chập mạch hay nối đất - An toàn. pulse broadening! Fibers, Summary • Step-index optical fibers are used for “cheap” short-range applications • Graded-index fibers are used for long- range high-quality data transfer Strength Member Outer Jacket Coating Primary Buffer Fiber Element (Coreand Cladding) 2.