TRNG AI HOC KHOA HOC T NHIE N

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KHOA HOÏC TÖÏ NHIE N KHOA VAÄT LYÙ BOÄ MO N VAÄT LYÙ ÖÙNG DUÏNG SEMINAR : Nhoùm thuyeát trình : Hoaøng Löông Cöôøng 0413028 Buøi Thò Xuaân Thôùm 0413059 Leâ Khaéc Toáp 0413069 Phaïm Thuïy Bích Tuyeàn 0413160 Nguyeãn Thò Ngoïc Nhieân 0413098 GVHD : PGS. TS Leâ Vaên Hieáu

Lưu lại thông tin cần thiết: Địa chỉ bạn đã tải: http: //mientayvn. com/Cao%20 hoc%20 quang%20 dien%20 tu/Semina%20 tren%20 lop/semin Nơi bạn có thể thảo luận: http: //myyagy. com/mientay/ Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí: http: //mientayvn. com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh. html Dự án dịch học liệu mở: http: //mientayvn. com/OCW/MIT/Co. html Liên hệ với người quản lí trang web: Yahoo: thanhlam 1910_2006@yahoo. com Gmail: frbwrthes@gmail. com

¨ GIÔÙI THIEÄU ¨ CAÁU TAÏO, PHA N LOAÏI VAØ CAÁU TRUÙC SÔÏI QUANG ¨ CO NG NGHEÄ CHEÁ TAÏO SÔÏI QUANG VAØ MOÄT SOÁ TOÀN HAO ¨ CÔ CHEÁ XÖÛ LYÙ TÍN HIEÄU QUANG ¨ NGUYE N TAÉC TRUYEÀN AÙNH SAÙNG _ÖÙNG DUÏNG CUÛA SÔÏI QUANG ¨ CAÁU TAÏO VAØ NGUYE N TAÙC HOAÏT ÑOÄNG CUÛA LED, LASER

I. GIÔÙI THIEÄU. Taát caû caùc heä thoáng thoâng tin lieân laïc tröôùc ñaây ñeàu döïa treân söï truyeàn vaø xöû lyù thoâng tin baèng doøng ñieän hoaëc soùng ñieän töø voâ tuyeán. Khi LASER ra ñôøi thì caùc nghieân cöùu veà vieäc truyeàn vaø xöû lyù thoâng tin baèng tia saùng baét ñaàu phaùt trieån, töø ñoù xuaát hieän khaùi nieäm sôïi quang hoïc. Töø “sôïi quang” coù nghóa laø “sôïi maûnh daãn aùnh saùng”, bao goàm hai chaát ñieän moâi trong suoát khaùc nhau(thuûy tinh hay nhöïa) , moät phaàn cho aùnh saùng truyeàn trong ñoù goïi laø loõi sôïi, phaàn coøn laïi laø lôùp voû bao quanh loõi. Heä thoáng thoâng tin lieân laïc baèng sôïi quang bao goàm 3 yeáu toá cô baûn: nguoàn tín hieäu, sôïi quang coù ñoä maát maùt thaáp vaø caùc detector. Thoâng tin lieân laïc baèng sôïi quang ngaøy caøng ñöôïc öùng duïng roäng raõi nhôø nhöõng öu ñieåm noåi baät : an toaøn trong truyeàn tin, traùnh nghe troäm, toån hao nhoû, daûi thoâng roäng, khaû naêng phöùc hôïp cao, kích thöôùc nhoû , troïng löôïng nheï, giaù vaät lieäu cheá taïo reû. .

II. CAÁU TAÏO, PHA N LOAÏI VAØ CAÁU TRUÙC SÔÏI QUANG. y 1. Caáu taïo: y Cladding Core r x Fiber axis n 1 Sôïi quang thöôøng coù tieát dieän troøn, goàm 2 phaàn chính: - Phaàn loõi coù chieát suaát n 1 - Phaàn voû coù chieát suaát n 2, n 2 < n 1( n 1 khoâng ñoåi). Ñöôøng kính voû vaøo khoaûng 0. 1 mm, ñôøng kính loõi vaøi m. n 2 n

Chieát suaát cuûa loûi lôùn hôn chieát suaát cuûa voû ñeå xaûy ra hieän töôïng phaûn xaï toaøn phaàn. Voû bao boïc beân ngoaøi ( aùo ) baûo veä sôïi quang khoûi bò aåm öôùt vaø aên moøn, ñoàng thôøi choáng xuyeân aâm vôùi caùc loaïi sôïi ñi beân caïnh. Sôïi quang lôùp boïc thöù nhaát Primary Buffer Coating Fiber Element (Core and Cladding) Strength Member Outer Jacket Phaàn caûn bit loûi Lôùp boïc thöù hai

2. Phaân loaïi: Sôïi quang ñöôïc phaân loaïi theo nhieàu caùch: + Theo loaïi vaät lieäu ñieän moâi ñöôïc söû duïng : coù 3 loaïi - Sôïi quang thuûy tinh thaïch anh. - Sôïi quang thuûy tinh ña vaät lieäu. - Sôïi quang baèng nhöïa. Ñoái vôùi maïng löôùi vieãn thoâng sôïi quang thuûy tinh thaïch anh ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát vì coù khaû naêng cho saûn phaåm coù ñoä suy hao thaáp vaø caùc ñaët tính truyeàn daãn oån ñònh trong thôøi gian daøi. + Theo mode truyeàn daãn: chia laøm 2 nhoùm - Sôïi ñôn mode (SM): chæ cho 1 mode lan truyeàn. - Sôïi ña mode : cho pheùp nhieàu mode lan truyeàn.

l + Theo phaân boá chieát suaát khuùc xaï: coù theå taïm chia thaønh 2 nhoùm l - Sôïi quang chieát suaát phaân baäc (SI): chieát suaát thay ñoåi theo baäc giöõa loõi vaø voû. l l - Sôïi quang chieát suaát bieán ñoåi (GI): chieát suaát thay ñoåi moät caùch töø (sôïi quang chieát suaát lieân tuïc). Tuøy vaøo kích thöôùc cuûa loõi, sôïi quang chieát suaát baäc coù theå chæ daãn truyeàn moät mode goïi laø sôïi quang ñôn mode. Coøn khi noù coù theå truyeàn nhieàu mode, ñöôøng kính loõi lôùn thì ta goïi laø sôïi quang chieát suaát baäc ña mode.

• Trong sôïi quang loaïi GI: sôïi quang ñöôïc cheá taïo theo caáu truùc ñaëc bieät ñeå truyeàn taûi aùnh saùng nhieàu mode. voû Loõi n 2 Chieát suaát khuùc xaï n 1 Hình: aùnh saùng lan truyeàn trong sôïi quang GI. 1: aùnh saùng coù mode thaáp quaù trình phaûn xaï toaøn phaàn ôû vuøng gaàn taâm loõi. 2: aùnh saùng coù mode baäc cao quaù trình phaûn xaï toaøn phaàn ôû vuøng xa taâm loõi. 2 1 Höôùng cuûa truïc

3 n 1 21 n Sôïi quang chieát suaát baäc ña mode Ñoái vôùi sôïi quang chieát suaát lieân tuïc, thöôøng daãn truyeàn nhieàu mode goïi laø sôïi quang chieát suaát lieân tuïc ña mode. O’ O’’ 1 2 1 Sôïi quang lieân tuïc ña mode Hình: lan truyeàn cuûa aùnh saùng trong caùc loaïi sôïi quang khaùc nhau. . n 2 n 1 n

3. Caáu truùc: l Caùc tham soá cô baûn ñeå xaùc ñònh caáu truùc sôïi quang: l - ñöôøng kính loõi sôïi l - ñöôøng kính voû l - khaåu ñoä soá NA. l Chuùng ñöôïc goïi laø caùc thoâng soá caáu truùc cuûa sôïi quang. Caùc thoâng soá naøy aûnh höôûng ñeán moät soá ñaëc tính khaùc nhau cuûa sôïi quang nhö : l - suy hao quang l - ñoä roäng baêng truyeàn daãn l - söùc beàn cô khí l - boä ñaáu noái sôïi quang …

l + Sôïi ña mode: coù 4 thoâng soá xaùc ñònh caáu truùc caùc loaïi sôïi quang ña mode l - ñöôøng kính loõi sôïi l - ñöôøng kính lôùp voû l - khaåu ñoä soá NA l - daïng phaân boá chieát suaát khuùc xaï. voû n 2 n 1 2 d: ñöôøng kính voû. n(r) Chieát suaát khuùc xaï loõi. Hình: caùc thoâng soá caáu truùc cuûa sôïi ña mode. 2 a: ñöôøng kính loõi. .

Khaåu ñoä soá: n 1 Vôùi chæ soá khuùc xaï tyû ñoái : = n 1 – n 2 n 1 Neáu 0, 02 : sôïi quang ña mode. Neáu 0, 005: sôïi quang ñôn mode. Trong ñoù laø goùc tôùi cuûa tia saùng ñaëc tröng cho hieän töôïng phaûn xaï toaøn phaàn giöõa loõi vaø voû cuûa sôïi quang, ñoù laø goùc tôùi lôùn nhaát ñeå tia khuùc xaï vaøo loõi coøn gaây neân hieän töôïng phaûn xaï toaøn phaàn ôû ranh giôùi giöõa loõi vaø voû.

Phaân boá chieát suaát khuùc xaï : n(r)= n 1 0<r<a. l l l +sôïi quang ñôn mode : xaùc ñònh baèng 3 thoâng soá - thoâng soá tröôøng mode - ñöôøng kính lôùp voû - böôùc soùng caét. Duøng thoâng soá tröôøng mode thay cho ñöôøng kính loõi sôïi vì : ñöôøng kính tröôøng mode laø ñöôøng kính cuûa 1 dieän tích troøn treân 1 phaàn rìa caét ngang cuûa sôïi coù maät ñoä aùnh saùng laø 1/e, ñaït giaù trò lôùn nhaát theo phaân boá maät ñoä aùnh saùng nhö hình döôùi ñaây:

Hình: ñöôøng kính tröôøng mode. Cöôøng ñoä aùnh saùng a: ñöôøng kính loõi 1 r: khoaûng caùch töø taâm loõi 1/e Ñöôøng kính tröôøng mode r/a Vì sôïi quang ñôn mode coù ñöôøng kính loõi vaø chieát suaát khuùc xaï nhoû neân vieäc xaùc ñinh moät caùch roõ raøng bieân cuûa lôùp loõi vaø voû theo phöông phaùp quang raát khoù khaên. Ñeå thuaän tieän ta söû duïng ñöôøng kính mode_1 thoâng soá baét nguoàn töø phaân boá naêng löôïng aùnh saùng theo Gauss.

III. CO NG NGHEÄ CHEÁ TAÏO SÔÏI QUANG Khi moâ taû sôïi quang, chuùng ta xem sôïi quang ñöôïc caáu taïo töø hai phaàn : loõi vaø voû Trong coâng ngheä cheá taïo vaø veà maët vaät lieäu thì hai phaàn ñoù ñöôïc cheá taïo ñoàng thôøi vaø lieân tuïc veà maët vaät lieäu Söï khaùc nhau veà chieát suaát trong hai phaàn ñoù ñöôïc thöïc hieän baèng caùch thay ñoåi noàng ñoä phuï gia Coâng ngheä cheá taïo sôïi quang ñöôïc chia laøm hai giai ñoaïn : giai ñoaïn cheá taïo phoâi (perform) vaø giai ñoaïn keùo sôïi Giai ñoaïn cheá taïo phoâi baèng phöông phaùp CVD : doøng khí mang H 2 thoåi qua caùc bình ñöïng Si. Cl 4 vaø Ge. Cl 4 ñeå taïo doøng hôi Doøng hôi hoãn hôïp naøy ñöôïc khoáng cheá vaø ñieàu chænh ñöôïc thoåi qua moät oáng thaïch anh Caùc haït Si. Cl 4 pha taïp Ge. O 2 ngöng tuï leân thaønh oáng laøm cho thaønh oáng daøy leân daàn Ta coù moät phoâi vôùi söï phaân boá chieát suaát caàn theo thieát keá Giai ñoaïn keùo sôïi Töø caùc thoûi phoâi ngöôøi ta keùo ra caùc sôïi quang coù phaân boá chieát suaát theo thieát keá tröôùc Sôïi quang ñöôïc keùo xuoáng phía döôùi ñöôïc boïc lôùp baûo veä polime (jacket)

Vapors: Si. Cl 4 + Ge. Cl 4 + O 2 Fuel: H 2 Burner Deposited soot Target rod Deposited Ge doped Si. O 2 Rotate mandrel cheá taïo phoâi (a) Drying gases Porous soot preform with hole Furnace Preform Furnace keùo sôïi (b) Clear solid glass preform (c) Drawn fiber

TOÅN HAO TRONG SÔÏI QUANG

SUY HAO CUÛA SÔÏI QUANG : 1. Suy hao thuaàn tuyù sôïi quang 2. Suy hao phuï khi laép ñaët vaø vaän haønh heä thoáng Söï suy hao khi laép ñaët bao goàm : • Suy hao haáp thuï • Suy hao taùn xaï Rayleight • Suy hao taùn saéc do khoâng ñoàng nhaát caáu truùc. • Suy hao do uoán cong Suy hao trong quaù trình vaän haønh maïng bao goàm : • Suy hao vi cong • Suy hao haøn noái • Suy hao gheùp noái sôïi quang giöõa sôïi vaø caùc linh kieän thu phaùt quang

Suy hao do vieäc gheùp noái linh kieän phaùt saùng Suy hao do taùn xaï Rayleigh Löïc taùc ñoäng töø beân ngoaøi (Löïc beân ngoaøi) Suy hao do haøn noái Suy hao do haáp thuï Phaûn xaï Fresnel Suy hao taùn xaï taêng leân do caáu truùc khoâng ñoàng nhaát Suy hao vi cong Suy hao böùc xaï do bò beû cong Suy hao do vieäc gheùp vôùi linh kieän thu quang

Caùc nguyeân nhaân gaây ra suy hao quang vaø caùch khaéc phuïc 1. Suy hao haáp thuï: Nguyeân nhaân : do caùc vaät lieäu sôïi vaø ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät gaây neân suy hao quang. Coù 2 daïng chính : - Do baûn thaân sôïi quang - Do taïp chaát trong thuûy tinh laøm sôïi quang Bieän phaùp khaéc phuïc : Haïn cheá nhöõng taïp chaát trong thuûy tinh laøm sôïi quang 2. Suy hao taùn xaï Rayleigh: taùn xaï Rayleigh laø hieän töôïng aùnh saùng taùn xaï theo caùc höôùng khaùc khi noù gaëp phaûi 1 vaät nhoû coù kích thöôùc khoâng quaù lôùn so vôùi böôùc soùng cuûa aùnh saùng Nguyeân nhaân : do söï khoâng ñoàng ñeàu cuûa chieát suaát khuùc xaï Bieän phaùp khaéc phuïc : caàn phaûi giaûm nhieät ñoä khi keùo sôïi thì taùn xaï R seõ trôû neân nhoû hôn neân sôïi quang seõ suy hao sieâu thaáp

3. Suy hao taùn xaï do caáu truùc sôïi quang khoâng ñoàng nhaát gaây ra: Nguyeân nhaân : Do ôû beà maët giöõa loõi vaø voû sôïi quang coù söï goà gheà vaø nhaün laøm cho aùnh saùng bò taùn xaï ra ngoaøi Bieän phaùp khaéc phuïc : phaûi chuù yù giöõ baùn kính cong sao cho lôùn hôn 1 giôùi haïn cho pheùp trong vieäc thieát keá caùc heä thoáng thoâng tin sôïi quang 4. Suy hao böùc xaï : Nguyeân nhaân : do sôïi quang bò uoán cong laøm caùc tia saùng coù caùc goùc tôùi vöôït quaù goùc giôùi haïn neân bò phaùt xaï ra ngoaøi Bieän phaùp khaéc phuïc : phaûi chuù yù ñeán vieäc giöõ baùn kính cong sao cho lôùn hôn 1 giôùi haïn cho pheùp xaùc ñònh trong vieäc thieát keá caùc heä thoáng

5. Suy hao vi cong : Nguyeân nhaân : do chòu nhöõng löïc neùn khoâng ñoàng nhaát neân truïc sôïi quang bò uoán cong ñi moät löôïng nhoû laøm taêng suy hao sôïi quang Bieän phaùp khaéc phuïc : trong thieát keá caáu truùc sôïi quang, ngöôøi ta chuù ñeán saûn xuaát caáu truùc cuûa sôïi ñeå baûo veä sôïi choáng laïi caùc aùp löïc beân ngoaøi 6. Suy hao haøn noái : Nguyeân nhaân : do khi noái vôùi nhau loõi cuûa 2 ñaàu sôïi khoâng ñöôïc gaén vôùi nhau hoaøn toaøn vaø ñoàng nhaát thì moät phaàn aùnh saùng ñi ra khoûi sôïi naøy seõ khoâng vaøo sôïi kia hoaøn toaøn vaø bò phaûn xaï ra ngoaøi gaây neân suy hao. Bieän phaùp khaéc phuïc : caàn chuù yù khi haøn noái caùc ñaàu sôïi laïi vôùi nhau ñeå haïn cheá toái thieåu aùnh saùng phaûn xaï ra beân ngoaøi

7. Suy hao gheùp noái sôïi quang giöõa sôïi vaø caùc linh kieän thu phaùt quang Ñieàu kieän ñeå gheùp aùnh saùng töø linh kieän phaùt quang vaøo sôïi quang ñöôïc xaùc ñònh baèng khaåu ñoä soá NA Trong caùch gheùp noái naøy thì söû duïng caùc loaïi sôïi coù NA lôùn, loaïi sôïi GI thì coù suy hao lôùn hôn so vôùi SM vì chuøm saùng cuûa loaïi sôïi naøy bò traûi roäng ra. Tuy nhieân söï khaùc veà suy hao do nguyeân nhaân chuøm saùng môû roäng thì lôùn hôn nhieàu so vôùi suy hao gheùp baûn thaân noù. v Caùch baûo döôõng sôïi quang : 1. Thieát bò FITAS : (heä thoáng kieåm tra vaø chuyeån ñoåi sôïi) coù taùc duïng giaûm nheï caùc coâng vieäc laép ñaët vaø baûo döôõng, taêng cöôøng ñoä tin caäy, vaø ñöôïc duøng roäng raõi trong caùc loaïi caùp khoâng chöùa khí ôû caùc tuyeán truyeàn daãn caùp sôïi quang trung kí

Caùc chöùc naêng cô baûn : Caùc chöùc naêng chuyeån ñoåi sôïi Hoaït ñoäng FITAS taïo chuyeån ñoåi löu löôïng cuûa caùp trong traïm taïi thôøi ñieåm ñònh vò laïi caùp Chöùc naêng ñònh vò loõi Phaùt hieän vaø ñònh vò trí caùp gaõy khi truyeàn daãn bò hoûng ôû baát kyø sôïi caùp naøo do FITAS xaùc ñònh Chöùc naêng kieåm tra sôïi FITAS taùc ñoäng kieåm tra leân caùc sôïi caùp cho raèng caàn thieát Chöùc naêng kieåm tra tuaàn hoaøn vaø döï phoøng -Kieåm tra töï ñoäng vaø theo chu kyø caùc sôïi ñang laøm vieäc Chöùc naêng kieåm tra laép ñaët Töï ñoäng kieåm tra sôïi baèng FITAS taïi caùc thôøi ñieåm laép ñaët vaø baûo döôõng sôïi quang -Kieåm tra söï thaâm nhaäp cuûa nöôùc taïi caùc moái haøn

2. Thieát bò AURORA : heä thoáng giuùp baûo döôõng ñöôøng quang, Heä thoáng baûo döôõng ñöôøng quang : • Töï ñoäng laép ñaët • Töï ñoäng coâ laäp caùc phaàn bò hoûng töø xa maø khoâng ñònh vò loõi, maø khoâng aûnh höôûng tôùi caùc sôïi ñang laøm vieäc • Xaùc ñònh sôïi quang trong maïch ñang laøm vieäc, loaïi tröø caùc maïch khoâng chính thöùc • Taêng cöôøng ño suy hao tuyeán qua töøng thôøi kì, töï ñoäng kieåm tra maø khoâng gaây aûnh höôûng tôùi caùc sôïi ñang laøm vieäc, thoâng baùo sôïi giaûm chaát löôïng thoâng qua kieåm tra naøy • Töï ñoäng caùc coâng vieäc quaûn lyù sôïi chæ danh muïc soá löôïng sôïi quang, töï ñoäng xaùc ñònh soá löôïng sôïi cho coâng vieäc laép ñaët

• AURORA : Heä thoáng trôï giuùp baûo döôõng ñöôøng quang cho pheùp : Ø Giaûm giaù thaønh xaây döïng vaø baûo döôõng 1 caùch ñaùng keå Ø Taêng cöôøng vaø hieäu quaû caùc hoaït ñoäng quaûn lyù thieát bò Ø Phaùt hieän sôùm vaø khaéc phuïc caùc loãi hoûng hoùc Ø Taêng cöôøng ñoä oån ñònh caùc keânh, thoâng baùo caùc sôïi bò giaûm khaû naêng hoaït ñoäng

IV. CÔ CHEÁ XÖÛ LYÙ TÍN HIEÄU QUANG : 1. CAÙC PHAÀN TÖÛ CÔ BAÛN CUÛA MOÄT HEÄ THOÁNG THO NG TIN Nguoàn baûn tin Maùy phaùt Keânh truyeàn Nôi nhaän baûn tin Maùy thu

Phaàn ñieän Nguoàn töû tín hieäu Ñieåu bieán A D C Phaàn ñieän töû Giaûi ñieàu Keânh truyeàn daãn B HEÄ THOÁNG TRUYEÀN DAÃN TÍN HIEÄU ÑIEÄN Nguoàn tín hieäu Phaàn ñieän töû Bieán ñoåi ñieän quang A Sôïi quang C Bieán ñoåi quang ñieän D HEÄ THOÁNG TRUYEÀN DAÃN QUANG Phaàn ñieän töû B

2. CAÙC BOÄ PHAÄN CHÍNH CUÛA HEÄ THOÁNG TRUYEÀN QUANG a. Maùy phaùt (Optical Transmitter) : chuyeån tín hieäu ñieän vaø tín hieäu soá thaønh tín hieäu quang töông öùng, coù moät thaáu kính ñeå hoäi tuï aùnh saùng vaøo sôïi quang Nhöõng ñaëc ñieåm cuûa nguoàn saùng söû duïng trong heä quang : - Naêng löôïng ñuû lôùn ñeå sau khi truyeàn qua sôïi thì tín hieäu thu ñöôïc coù ñoä chính xaùc cao. - Nguoàn phaûi coù ñoä roäng phoå heïp ñeå hieäu öùng taùn saéc cöïc tieåu. Nguoàn tín hieäu quang coù theã laø LED hoaëc Laser diode raén. Böôùc soùng thoâng thöôøng nhaát cuûa tín hieäu saùng laø 850, 1300, 1550 nm

b. Caùp quang: bao goàm moät hay nhieåu sôïi thuûy tinh khieát, chuùng ñöôïc saép xeáp laïi thaønh boù, duøng ñeå truyeàn tín hieäu quang (söû duïng chuû yeáu sôïi ñôn mode vaø ña mode. . ) c. Maùy thu (Optical Receiver) : chuyeån tín hieäu quang trôû veà tín hieäu goác, thöôøng söû duïng detector laø Photodiode loaïi p-i-n vaø Photodiode thaùc APD Ñieän thoaïi, maùy tính, Fax, soá lieâu. . E/O Sôïi quang O/E E/O O/E Sôïi quang Ñieän thoaïi, maùy tính, Fax, soá lieäu.

3. NGUYE N LYÙ ÑIEÀU BIEÁN QUANG : Böùc xaï diode phaùt quang (LED) hoaëc laser diode phaùt vaøo sôïi quang ñoùng vai troø soùng mang. Muoán ñöa thoâng tin vaøo caùc soùng mang ñoù ñeå truyeàn ñi xa thì phaûi ñieàu bieán chuùng, ñoù laø ñieàu bieán quang Ñieàu bieán quang coù 3 caùch khaùc nhau : ñieàu bieân, ñieàu pha, vaø ñieàu taàn § Trong phöông phaùp ñieàu bieân thì tín hieäu ñieàu bieán ñöôïc truyeàn ñi coù daïng : Trong ñoù bieân ñoä A(t) mang thoâng tin baèng caùch laáy giaù trò “ 0” vaø “ 1” trong chu kyø moät bit

§ Trong phöông phaùp ñieàu pha thì tín hieäu böùc xaï truyeàn ñi coù daïng : Trong ñoù bieân ñoä A khoâng ñoåi, coøn pha “ 0” hoaëc “ “ trong moät chu kyø bit (t) laáy hai giaù trò § Trong phöông phaùp ñieàu taàn tín hieäu böùc xaï truyeàn ñi coù daïng : Trong ñoù bieân ñoä A, pha giöõ khoâng ñoåi, taàn soá seõ taêng leân hoaëc giaûm xuoáng töông öùng vôùi giaù trò “ 0” vaø “ 1” trong chu kyø moät bit

Ñieàu bieán tröïc tieáp: Sôïi quang LED Xung ñieän Xung böùc xaï ñieàu bieán Ñieàu bieán ngoaøi : Boä ñieàu bieán Sôïi quang LED Xung ñieän Xung böùc xaï ñieàu bieán

Caùc phaàn töû chính cuûa moät tuyeán thoâng tin quang

Caùp sôïi quang coù theå ñöôïc laép treân coät, trong oáng hay ñaët ngaàm döôùi bieån

. 4 HEÄ THOÁNG TRUYEÀN QUANG THÖÔØNG SÖÛ DUÏNG 0. 87 Sôïi quang Nguoàn Detector Chieát suaát nhaûy böôùc ña mode LED Al. Ga. As p-i-n Si 1. 312 Chieát suaát bieán ñoåi lieân Laser In. Ga. As. P tuïc ña mode 1. 55 Chieát suaát ñôn mode Laser Heä thoáng 1: sôïi ña mode ôû 0. 87 m. Heä thoáng 2: sôïi ña mode ôû 1. 33 m. Heä thoáng 3: caùc sôïi ñôn mode ôû 1. 55 m. Ge APDIn. Ga. As

IV. NGUYE N TAÉC TRUYEÀN AÙNH SAÙNG TRONG SÔÏI QUANG 1, Söï Lan Truyeàn Soùng Theo Phöông Trình Maxwell (1) Phöông trình soùng laø: Nghieäm phöông trình treân laø: (2)

Khaûo saùt söï lan truyeàn soùng ñieän töø trong khoâng gian hai moâi tröôøng ñoàng nhaát K’’ k ’’ ’, ’ ’ K’ Ta coù

Vì k=k’’ , = ’’ Neáu aùnh saùng ñi töø moâi tröôøng coù chieát suaát lôùn (n>n’) sang moâi tröôøng coù chieát suaát nhoû thì: sin =1 töùc laø sin ’=1 hay ’= /2 sin =n’/n , goïi laø goùc tôùi haïn Khi ta taêng leân thì xaûy ra hieân töôïng phaûn xaï toaøn phaàn

2 , Phöông Phaùp Quang Hoïc Tia (ray optics). Trong phöông phaùp naøy, aùnh saùng lan truyeàn theo truïc x ñöôïc xem nhö soùng phaêng maët (y, z) A, Ñieàu Kieän Phaûn Xaï Toaøn Phaàn : Ñeå aùnh saùng truyeàn ñi trong sôïi, noù phaûi thoûa ñieàu kieän phaûn xaï toaøn phaàn: Theo ñònh luaät khuùc xa Snell:

khi nhoû thì tia sang ñi vaøo trong sôïi noù chæ xaûy ra hieän töôïng khuùc xaï ôû maët phaân caùch khi taêng leân ñeå cho ñaït ñeán goùc tôùi haïn cuûa hieän töôïng phaûn xaï toaøn phaàn beân trong maët phaân caùch n 1_ n 2 hay

B, Ñieàu Kieän Giao Thoa: Ñeå traùnh söï trieät tieâu naêng löôïng quang do söï giao thoa cuûa caùc soùng tôùi vaø soùng phaûn xaï treân maët bieân cuõa loûi hai soùng phaûi coù ñoä leäch pha giöûa hai ñieåm A, B phaûi baèng moät laàn 2 A B Chieát suaát cuûa loõi Laø goùc dòch phan khi phaûn xaï Böôùc soùng aùnh saùng trong khoâng khi öùng vôùi mode ñöôïc pheùp Hieäu ñöôøng ñi cuûa hai tia la:

C, Ñieàu kieän bieân: Aùnh saùng lan truyeàn lieân tuïc phaûn xaï toaøn phaàn taïi maët bieân cuûa loõi Cho neân cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi maët bieân phaûi baèng 0 do giao thoa giöõa soùng tôùi vaø soùng phaûn xaï Nhöng vì n 1 gaàn baèng n 2 neân ñieän tröôøng khoâng theå baèng 0 maø coù giaù trò thaáp Vôùi m=0, 1, 2…

boä noâi Light n 1 n 3 Light Sôïi quang DFB Diode laser boä loïc soùng n 1 n 3 Light

D, ÖÙng duïng: Sôïi quang coù raát nhieàu öùng duïng trong khoa hoïc kyû thuaät ngaøy nay Ngaønh thoâng tin lieân laïc hay caùc heä thoáng beân trong maïng maùy tính söû duïng caùc sôïi caùp quang ñeå taêng nhanh thôøi gian chuyeån thoâng tin duøng cho vieäc vaän haønh vaø saép xeáp caùc teäp tin. chuyeån ñöôïc caùc cuoäc goïi ñieän thoaïi vaø caùc chöông trình truyeàn hình. Sôïi quang döïoc duøng trong y hoïc nhö deå hieån thò hình aûnh, chaån ñoaùn vaø chöõa beänh. Duøng sôïi quang luoàn saâu vaøo nhieàu boä phaän beân trong cô theå con ngöôøi maø baùc só khoâng theå thaâm nhaäp baèng caùc phöông phaùp khaùc. Baèng caùch phoái hôïp vôùi nhöõng kó thuaät chaån ñoaùn khaùc , caùc sôïi quang coù theå giuùp phaân tích thaønh phaàn cuûa maùu, ño ñöôïc toác ñoä löu chuyeån cuûa maùu, tính ñöôïc aùp suaát maùu vaø aùp suaát thaåm thaáu cuûa maøng teá baøo, kieåm tra ñöôïc noàng ñoä toàn taïi cuûa caùc ñoäc toá, caùc hormon vaø caùc loaïi thuoác chöõa beänh beân trong cô theå nguôøi.