Xem mẫu
- Chương 2: Cơ sở thông tin quang
Nguyễn Thị Quỳnh Hoa
Khoa Công Nghệ, Đại học Vinh
* hoadhv@gmail.com
- Nội dung
Cơ sở thông tin quang
Sợi quang
Nguồn quang
Bộ thu quang
Slide 2
- Cấu tạo và phân loại sợi quang
Cấu tạo: Gồm 2 lớp
- lõi (core): n1
- vỏ (cladding): n2
Phân loại:
- Sợi quang chiết suất nhảy
bậc đơn mode (SISM)
- Sợi quang chiết suất liên
tục đơn mode (GISM)
- Sợi quang chiết suất liên
tục đơn mode (GISM)
Sợi quang chiết suất liên tục
Sợi quang chiết suất nhảy bậc
Slide 3
- Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang
Nguyên lý phản xạ toàn phần:
Tia khúc xạ
n2
Đinh lý Snel:
n1.sin 1 n2 .sin 2
n1.sin 1 n2 .sin 2 2
n1
sin 2 sin 1
n2
1
Tia tới
Tia phản xạ
Để: 2 1 n1 n2
n1
n2
0
2 90 sin C
n1
Góc tới phải lớn hơn góc giới hạn
Slide 4
- Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang
Truyền dẫn ánh sáng trong sợi
quang chiết suất nhảy bậc:
n1 = c/v
Trong đó n1: chiết suất của lõi sợi quang
c: vận tốc ánh sáng
v: vận tốc truyền trong môi trường
Hai tia truyền với quãng đường khác
nhau, cùng một tốc độ truyền Hiện
tượng tán sắc
Sợi SI không thể dùng để truyền tín
hiệu với tốc độ cao qua cự ly dài
Slide 5
- Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang
Ảnh hưởng của hiện tượng tán sắc
Slide 6
- Khái niệm mode và phương trình xác định mode truyền
dẫn, số lượng mode tối đa:
Mode truyền dẫn: là cách thức phân bố theo không gian của năng
lượng quang học trong một hay nhiều chiều tọa độ.
Phương trình xác định mode truyền dẫn:
2 2n1 d
2 2m
.
0 cosm
Trong đó n1, d : chiết suất và đường kính của lõi sợi quang
0 : bước sóng ánh sáng trong không khí
: góc dịch pha khi phản xạ
2 ; m 1
2n ( d / 0 ) 2n d
cosm 1 cosm 1 .
m ( / ) m 0
( d NA / ) 2
Số lượng mode tối đa được truyền: NM
2
Khẩu độ số NA (Mumerical Aperture) = (n12 - n22)1/2
Slide 7
- Khái niệm mode và phương trình xác định mode truyền
dẫn, số lượng mode tối đa:
Điều kiện để sợi quang chiết suất nhảy bậc chỉ truyền dẫn đơn mode:
- Tần số chuẩn hóa (V):
2 d 2
(n1 n2 )1/ 2
2
V
V 2, 45 : Đơn mode
Slide 8
- Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang
Sợi quang chiết suất liên tục:
Quãng đường truyền khác nhau
có tốc độ truyền khác nhau giảm
tán sắc
Slide 9
- Suy hao trong sợi quang
Hệ số suy hao:
Pin Pout
Slide 10
- Các nguyên nhân gây suy hao trong sợi quang
Suy hao do hấp thụ
Suy hao do tán xạ
Slide 11
- Suy hao trong sợi quang
Phổ suy hao của sợi quang
Slide 12
- Các nguyên nhân gây tán sắc trong sợi quang
Tán sắc mode
Tán sắc thể
Tán sắc chất liệu
….
Slide 13
nguon tai.lieu . vn
