Tớnh chất của sợi quang

Một phần của tài liệu Hệ thống ghép kênh đa bước sóng (hệ thống DWDM ) (Trang 31 - 33)

Suy giảm: Mất mỏt do tiếp xỳc nguồn/sợi, sợi/nguồn và sợi/ đầu thu gõy nờn

mất mỏt trờn đường truyền. Cỏc mất mỏt xuất hiện cũng cú thể do uốn cong của sợi quỏ lớn làm cho tia sỏng gặp biờn dưới một gúc nhỏ hơn gúc tới hạn

θc. Bởi vỡ cỏc mất mỏt này xuất hiện tự nhiờn, nờn chỳng ta cú thể loại trừ

bằng cỏch chỳ ý trước. Tuy nhiờn bản thõn sợi quang cũng hấp thụ một số ỏnh sỏng.

Hấp thụ do tạp chất: Trong thuỷ tinh thụng thường, cỏc tạp chất như hơi

nước, cỏc ion kim loại làm trội hơn đặc trưng hấp thụ. Tuy nhiờn thuỷ tinh thường thường là rất mỏng nờn mất mỏt này khụng quan tõm lắm. Ngược lại trong sợi quang với độ dài hàng km, thỡ sự xuất hiện của tạp chất sẽ tạo nờn sự hấp thụ lớn, thậm chớ làm cho sợi quang khụng sử dụng được : Thuỷ tinh dựng làm lăng kớnh sẽ gõy mất mỏt hàng nghàn dB trờn một km. Ngược lại nếu ta tạo ra được cửa sổ của thuỷ tinh sử dụng trong sợi quang thỡ ta cú thể nhỡn qua độ dày 30 km.

Sự xuất hiện của phõn tử nước sẽ tăng thờm mất mỏt ngoài. Liờn kết OH hấp thụ ỏnh sỏng ở bước súng 2,7 àm. Nếu tương tỏc cộng hưởng với silicon sẽ gõy nờn cỏc đỉnh hoà ba bậc hai hấp thụ ở bước súng 1,4àm và hoạ ba bậc ba 0,725 àm( xem hỡnh 1.10). Nằm giữa cỏc đỉnh là vựng hấp thụ yếu- gọi là cửa sổ truyền qua ở bước súng 0,85àm, 1,3àm và 1,55àm. Nếu

nồng độ hơi nước càng lớn thỡ số đỉnh càng nhiều hơn do đú giảm nồng độ hơi nước là rất quan trọng.

Để giảm được mất mỏt xuống dưới 20dB/km, mật độ hơi nước yờu cầu phải nhỏ hơn vài phần tỷ. Giỏ trị này chỉ cú thể đạt được bằng cỏch lắng đọng pha khớ trong quỏ trỡnh sản xuất. Một số phương phỏp khỏc cũng giảm được nồng độ hơi nước.

Tỏn xạ Rayleigh : Tỏn xạ Rayleigh xuất hiện do tỏn xạ của ỏnh sỏng từ cỏc

cấu trỳc vi mụ khụng bỡnh thường trong lừi. Điều này giống như ỏnh sỏng màu xanh xuất hiện trờn bầu trời do sự tỏn xạ ỏnh sỏng từ cỏc hạt bụi nhỏ trong khớ quyển. Sự khụng bỡnh thường này thụng thường phụ thuộc vào quỏ trỡnh khuếch tỏn mật độ gõy ra do quỏ trỡnh đúng băng trong quỏ trỡnh sản suất. Mất mỏt do tỏn xạ Rayleigh đặc biệt quan trọng cần phải chỳ ý đến khi bước súng truyền cựng cỡ với đường kớnh của vựng tỏn xạ. Thực tế mất mỏt này sẽ giảm đi khi bước súng lớn hơn bốn lần kớch thước vựng tỏn xạ, do đú nờn sử dụng ỏnh sỏng truyền cú bước súng dài.

Hấp thụ của vật liệu Sử dụng bước súng dài sẽ giảm được mất mỏt. Về

nguyờn tắc điều này hoàn toàn đỳng, song cỏc liờn kết nguyờn tử gắn với vật liệu lừi cũng sẽ hấp thụ ỏnh sỏng ở bước súng dài - đõy là hấp thụ vật liệu. Mặc dự bước súng cơ bản của liờn kết hấp thụ nằm ngoài vựng quan tõm, nhưng cỏc hoạ õm của nú lại quan trọng. Do đú hoạt động ở bước súng lớn hơn 1,55àm sẽ khụng giảm được mất mỏt. Tuy nhiờn nếu cú sợi quang làm từ thuỷ tinh phlorite ( ZrF4) sẽ truyền được ỏnh sỏng cú bước súng lớn hơn.

Hấp thụ do điện tử. Trong vựng cực tớm, ỏnh sỏng bị hấp thụ bởi cỏc điện tử

trong nguyờn tử vật liệu lừi do sự kớch thớch của cỏc photon. Trong thuỷ tinh silic đỉnh hấp thụ xuất hiện trong vựng cực tớm tại bước súng 0,14àm.

Tuy nhiờn cỏc hoạ õm của nú nhảy qua vựng 1,0àm nằm trong của sổ truyền và gõy ra mất mỏt.

Một phần của tài liệu Hệ thống ghép kênh đa bước sóng (hệ thống DWDM ) (Trang 31 - 33)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(77 trang)
w