Nghiên cứu Đặc Điểm Và Phân Loại Cáp Sợi Quang

Chiết suất của môi trường

Chiết suất của môi trường được xác định bởi tỷ số của vận tốc ánh sáng trong chân không và vận tốc ánh sáng trong môi trường ấy. Chiết suất của môi trường phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng truyền cho nó.

Hiện tượng phản xạ ánh sáng toàn phần

- Các tia sáng phải đi từ môi trường chiết quang hơn (n1) sang môi trường kém chiết quang hơn (n2).

Phân loại sợi quang

Các thông số của sợi quang 1. Suy hao của sợi quang

• Các nguyên nhân gây suy hao trên sợi quang
• Các nguyên nhân gây ra tán sắc 1. Tán sắc mode (Mode Despersion)

Khi bất kỳ một sợi dẫn quang nào bị uốn cong theo một đường cong có bán kính xác định thì sẽ có hiện tượng phát xạ tín hiệu ánh sáng ra ngoài vỏ sợi và gây ra suy hao. Khi truyền dẫn các tín hiệu Digital quang, xuất hiện hiện tượng giãn xung ở đầu thu, thậm chí trong một số trường hợp các xung lân cận đè lên nhau. Hậu quả của tán sắc là làm hạn chế biên độ rộng băng truyền dẫn của sợi bởi vì để thu được chính xác các xung thì phải chờ khi xung thứ nhất kết thúc, xung thứ hai mới đến.

Để truyền dẫn 2 bit/s thì về lý thuyết có độ rộng bằng khoảng 1 Hz nhưng trên thực tế cần 1,6Hz cho nên ta có thể nói rằng tốc độ bit/s lớn nhất của sợi quang bằng độ rộng băng tần truyền dẫn. Từ đó, để sợi cho phép truyền được các luồng bit tốc độ cao hay là có băng tần rộng cần phải giảm ảnh hưởng của hiện tượng tán sắc đến mức thấp nhất thông qua chọn loại sợi hoặc chọn các tham số cấu trúc tối ưu của sợi. Về mặt vật lý, tán sắc vật liệu cho biết mức độ nới rộng xung của mỗi nm bề rộng phổ nguồn quang qua mỗi km sợi quang, đơn vị của độ tán sắc do chất liệu M là ps/nm.Km.

- Xung quang truyền trong sợi một phần năng lượng mang bởi một trạng thái phân cực (trục nhanh), phần khác mang bởi trạng thái khác (trục chậm) ⇒ tán sắc mode phân cực (PMD). Quá trình ghép cặp mode thay đổi theo môi trường sợi quang, độ dài ghép cặp mode biến đổi theo chiều dài sợi ⇒ Giá trị PMD tức thời là một biến ngẫu nhiên.

Cấu trúc sợi quang 1. Cấu trúc của sợi quang

Hàn nối sợi quang 1. Yêu cầu kỹ thuật

Các phương pháp hàn nối sợi quang

Khi chế tạo các linh kiện này thì các nhà chế tạo đã chế sẵn thành các Môđun với đầu sợi quang thò ra ngoài phần sợi quang của Môđun thu, phát này được nối với sợi quang bên ngoài nhờ các bộ con-nec-to tháo lắp được, giống các bộ con-nec-to trong kỹ thuật điện tử thông thường. Phương pháp dùng các bộ đấu nối thường đạt độ chính xác không cao, nên hay sử dụng cho các loại sợi có tốc độ truyền dẫn thấp, cự ly gần như trong nhà, trong máy bay hay tàu thuỷ…. Cách này thực hiện hoàn toàn bằng nhân công, không có sự giám sát, điều chỉnh nên độ chính xác không cao và chỉ có thể áp dụng để nối sợi đa mode có đường kính ruột lớn, ở đây không trình bày cụ thể và điều kiện không cho phép.

Quá trình này được quan sát nhờ kính hiển vi hoặc kính lúp, nhờ bộ phận gương lắp gần theo có thể quan sát được cả chiều ngang và chiều đứng, để sao cho hai đầu sợi quang hoàn toàn đồng trục và đồng tâm với nhau (hình b). Việc hàn nối nhờ hoàn toàn tự động nên tiêu hao tại các mối nối rất nhỏ, với sợi đa mode tiêu hao các mối nối trung bình là 0,038 dB, còn với sợi đơn mode thì là 0,5 dB. Có nhiều loại hộp bảo vệ, có loại để trong nhà, có loại để ngoài trời, có loại chôn trực tiếp, tuỳ theo điều kiện môi trường và mục đích sử dụng ta chọn cho thích hợp.

CÁP QUANG

• Cấu trúc cáp quang
• Phân loại cáp quang
• Các biện pháp bảo vệ cáp quang

Bởi vậy, cáp quang phải được chế tạo một cách bền vững với các tác động cơ học và nhiệt độ của môi trường, để đảm bảo sợi vừa không bị đứt vừa không giảm sút các đặc tính truyền dẫn, trong mọi điều kiện sử dụng cáp. Lớp chắn là sản phẩm dầu mỏ cú tớnh đàn hồi, chịu nhiệt và kết dớnh bao bọc lừi cỏp, vừa đúng vai trũ chống thấm nớc, vừa gắn kết lừi và vỏ cỏp thành một khối vững chắc nhưng khụng làm giảm tớnh mềm mại của cáp. Đặc tuyến suy hao của máy thể hiện trên màn ảnh hoặc in ra máy in sẽ cung cấp các thông tin về độ dài khoảng lặp, khoảng cách đến các chỗ nối, khoảng cách và thể loại của các chỗ nối không đồng đều như: chỗ có tổn hao lớn, hệ số tiêu hao lớn, hoặc chỗ phản xạ do sợi bị đứt.

Trong các loại đường cáp thì đường cáp chôn trực tiếp bị ảnh hưởng khá nhiều, chẳng hạn như ảnh hưởng của các tác hại cơ học của các phương tiện giao thông vận tải, ảnh hưởng của các loài gặm nhấm như kiến, chuột, mối…và ảnh hưởng của sét đánh. Cáp cần phải có độ chôn sâu cần thiết để tránh các tác độngc ơ học trên bề mặt đất, nhất là các tác động do ảnh hưởng rung động của các phương tiện giao thông cơ giới khi tuyến cáp chạy qua đường. Trong trường hợp địa hình phức tạp, khó khăn, nhiều sỏi đá, không đào đủ độ sâu cần thiết thì cáp phải được đặt trong lòng ống nhựa PVC đường kính 28-34mm và cả cáp lẫn ống nhựa đặt trong lòng ống sắt đường kính 80-100mm, hoặc trong rãnh bê tông.

Một biện pháp bảo vệ hữu hiệu là dùng các băng thép bọc nhựa quấn xung quanh cáp trần, nếu cáp quang đi riêng lỗ cống thì có thể bịt kín đầu lỗ cống lại không cho chuột chui vào, còn đoạn cáp trần trong bể thì bọc bằng thép bọc nhựa. Ảnh hưởng của sét vào cáp phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố như điện trở suất của đất, cường độ của sét, tần suất sét đánh ở từng vùng, do đó cần phải xem xét tỉ mỉ các yếu tố ảnh hưởng này để tính toán tỉ mỉ.