Sợi đa mode và đơn mode

Một phần của tài liệu BÀI GIẢNG HỆ THỐNG VIỄN THÔNG 2 - CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT THÔNG TIN (Trang 74)

- Ma trận kiểm tra H vớicác cột là một vecto rm chiều khác không.

THÔNG TIN SỢI QUANG

4.2.1.1 Sợi đa mode và đơn mode

Một mode sóng là một trạng thái truyền ổn định của ánh sáng trong sợi. Khi truyền trong sợi ánh sáng đi theo nhiều đường, trạng thái ổn định của các đường nào được gọi là những mode. Có thể hình dung gần đúng một mode ứng với một tia sáng. Sợi có thể truyền được nhiều mode được gọi là sự đa mode và sợi chỉ truyền một mode được là sợi đơn mode.

Số mode truyền được trong sợi phụ thuộc vào các thông số của sợi, trong đó thừa số V:

V=2π .a. NA=K.a.NA

λ

Trong đó:

a: bán kính lõi sợi λ : bước sóng

K=2π/λ : thừa số sóng NA: khẩu độ sóng

Chương 4: Hệ thống thông tin quang

Motä cách tổng quát, số mode N truyền được trong sợi được tính gần đúng như sau:

V2 g N ~ x 2 g+2

Trong đó:

V: thừa số V g: số mũ trong hàm chiết suất

Sợi đa mode:

Sợi đa mode có đường kính lõi và khẩu độ số lớn nên thừa số V và số mode N cũng lớn.

Các thông số của loại sợi đa mode thông dụng (50/125μm) là:

• Đường kính lõi: d=2a=50 μm

• Đường kính lớp bọc: D=2b=125 μm

• Khẩu độ số: NA=

• Chiết suất nhảy bậc g->

Số mode truyền được sợi chiết suất nhảy bậc (SI)với g->

N=V2/2

Với sợi chiết suất giảm dần (GI) có g=2 thì số mode:

N=V2/4

Hình 4.4 Các mode của quang Sợi đơn mode:

Khi giảm kích thước lõi sợi để chỉ có một mode sóng cơ bản truyền được trong sợi thì sợi gọi

là đơn mode. Trên lý thuyết, sợi làm việc ở chế độ đơn mode thì thừa sốV, Vc1=2,405.

Vì chỉ có một mode sóng truyền trong sợi nên độ tán sắc do nhiều đường truyền bằng không và sự đơn mode có dạng phân bố chiết suất nhảy bậc (SI) với g-> .

Các thông số của loại sợi đơn mode thông dụng là:

• Đường kính lõi: d=2a=9μm ÷10μm

• Đường kính lớp bọc: D=2b=125 μm

• Khẩu độ số: NA=

Độ tán sắc của sợi đơn mode nhỏ hơn nhiều so với sự đa mode, đặc biệt ở bước sóng =1300nm độ tán sắc của sợi đa mode rất thấp (~0). Do đó dải thông của đơn mode rất rộng. Song vì kích thước lõi sợi đơn mode quá nhỏ nên đòi hỏi kích thước của các linh kiện quang

5

Chương 4: Hệ thống thông tin quang

cũng phải tương đương và các thiết bị hàn nối sợi quang phải có độ chính xác rất cao. Các yêu cầu ngày nay đều có thể đáp ứng do đó sợi đơn mode đang dùng phổ biến.

4.2.2 Cấu trúc cáp quang

Một phần của tài liệu BÀI GIẢNG HỆ THỐNG VIỄN THÔNG 2 - CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT THÔNG TIN (Trang 74)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(108 trang)