CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH CÁP
2.1 Công nghệ truyền dẫn quang trong mạng HFC
2.1.4.1 Sợi quang đơn mode, đa mode
Khi ánh sáng truyền lan bên trong lõi của một sợi quang phụ thuộc vào hệ số khúc xạ của lõi (hệ số khúc xạ là hằng số hoặc thay đổi), có thể có các phân bố trường điện từ khác nhau qua mặt cắt của sợi. Mỗi một phân bố thường thoả mãn phương trình Maxvvell và các điều kiện biên tại mặt phân cách lõi-vỏ được gọi là một mode quang (Transverse mode). Các mode khác nhau truyền lan dọc trên sợi quang ở các vận tốc khác nhau. Sợi quang cho phép lan truyền chỉ một mode duy nhất được gọi là sợi quang đơn mode (single mode fiber). Sợi quang cho phép ừuyền lan nhiều mode đồng thời được gọi là sợi quang đa mode (Multimode fiber).
Điều mấu chốt trong việc thiết kế, chế tạo sợi để truyền đơn mode là đường kính lõi sợi phải nhỏ, xuất phát từ mối quan hệ giữa bước sóng cắt của sợi với đường kính lõi. Bước sóng cắt λc là bước sóng mà trên sợi chỉ có một mo de được truyền và được tính như sau:
λc=
trong đó :
V = 2,405 đối với sợi có chiết xuất bậc (SI fiber) A[µm]: là bán kính lõi
n1 : chiết suất của lõi n2: chiết suất vỏ
Khi đương kính lõi của sợi đơn mode khơng lớn hơn nhiều so vói bước sóng thì sẽ có một sự phân chia cơng suất đáng kể ở lớp vỏ. Vì thế cần phải định nghĩa một tham số khác được gọi là đương kính trường mode (Mode Field Diameter). Một
cách trực giác, đó chính là độ rộng của trường mode. Đặc biệt, đường kính trường mode chính là trung bình bình phương độ rộng của trường nếu phân bố trương theo Gauss. Khi phân bố trường khơng phải dạng Gauss thì có nhiều cách định nghĩa đường kính trường mode .
Hình 2.6 Mặt cắt và các tia sáng truyền trong (a) sợi đa mode chiết xuất phân bậc, (b) sợi đa mode chiết xuất Gradien và (c) sợi đơn mode chiết xuất phân bậc