r Mặt cắt ngang Mặt cắt dọc n
2.4.Các mối hàn và các bộ kết nối (connector) trong mạng quang
Một nhân tố quan trọng trong việc lắp đặt hệ thống thông tin quang là sự kết nối qua lại giữa các thiết bị hoặc giữa các thành phần với nhau. Các liên kết đó xảy ra tại nguồn quang, thiết bị tách quang hay các điểm trung chuyển
dụng các mối hàn hay dùng các bộ kết nối (connector) tuỳ thuộc vào liên kết đó là tạm thời hay lâu dài. Liên kết lâu dài là các điểm nối hiếm khi thay đổi nh nối hai sợi quang, nối giữa sợi quang và dây nhảy. Còn liên kết tạm thời là liên kết giữa các thiết bị có thể thay đổi đợc nh: Giữa sợi quang và node quang ,sợi quang và hub, giữa sợi quang và các bộ chia … Nói chung, các mối hàn có suy hao thấp hơn so với các connector nhng lại yêu cầu thiết bị hàn đắt tiền và nhiều nhân lực hơn connector.
Đối với sợi đơn mode, yêu cầu độ chính xác rất cao tại điểm kết nối giữa các sợi quang. Các nguyên nhân gây nên suy hao trong cả connector và mối hàn có thể chia làm hai loại cơ bản: Suy hao bởi các yếu tố bên ngoài và suy hao bởi các yếu tố nội tại. Suy hao bởi các yếu tố bên ngoài nh: Sự không đồng tâm giữa hai lõi sợi, chất lợng mặt cắt sợi và có khe hở giữa hai đầu sợi.
Có 3 yếu tố gây suy hao bên ngoài trong mối hàn quang cơ bản sau (Hình2.13).
+ Có khe hở giữa hai sợi quang. + Trục của hai sợi bị lệch. + Trục của hai sợi tạo góc.
Trong trờng hợp có khe hở thì trục của hai sợi quang trùng nhau nhng
s d
θ
Hình 2.13. Các mối hàn gây suy hao giữa hai sợi quang (a) có khe hở, (b) Trục hai sợi bị lệch, (c) Đầu cuối hai sợi tạo góc.
xạ Fresnel và gây ra suy hao. Còn trong trờng hợp lệch trục là trục của hai sợi song song với nhau nhng lệch nhau một khoảng d. Trờng hợp tạo góc là trục của hai sợi không song song với nhau mà tạo với nhau thành một góc hay mặt cắt giữa hai đầu cuối sợi tạo thành với nhau một góc θ nh trong hình 2.13. Để khắc phục suy hao bởi các yếu tố bên ngoài thì đầu cuối hai sợi quang phải mịn ,trục của hai sợi phải trùng nhau và mặt cắt hai sợi phải khít nhau.
Suy hao bởi các yếu tố nội tại do các nguyên nhân gây ra nh: Đờng kính hai sợi không bằng nhau, lõi sợi hình elip.
Cả hai loại suy hao bên trong và bên ngoài đều ảnh hởng đến hiệu suất ghép của sợi quang, hiệu suất giữa nguồn và sợi quang. Trong sợi đa mode, thì suy hao do bẻ góc là lớn nhất rồi đến suy hao do lệch trục và suy hao ít nhất là suy hao do có khe hở. Đối với sợi đơn mode thì suy hao do lệch trục nhiều hơn so với suy hao do có khe hở và do bẻ góc nh đợc thể hiện trong hình 2.14.
0 0 0 0 10 20 30 40 4 3 2 1 1 2 3 0.5 1.0 1.5 2.0 Độ lệch d (àm) Góc θ (Độ) Khoảng hở s (àm) Su y ha o gh ép ( dB ) Lệch trục Bẻ góc Khe hở
Vì trong sợi đơn mode chỉ có một mode đợc truyền lan và nó truyền dọc theo trục của sợi nên ánh sáng ghép vào sợi không đồng tâm sẽ bị suy hao một cách nhanh chóng. Do đó, đối với kết nối suy hao thấp (≤ 0.5dB) thì để giảm suy hao do lệch trục phải đợc điều chỉnh chính xác đến àm (với n là số nguyên) còn đối với sợi đa mode thì điều chỉnh chính xác đến àm.