Sợi đa Mode Và đơn Mode - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ >
3. Kĩ thuật Viễn thông >

Sợi đa mode và đơn mode

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (417.43 KB, 19 trang )

Tương tự như cáp đồng, cáp sợi quang được khai thác với nhiều điều kiện lắp đặt khác nhau. Chúng có thể treo ngoài trời, chôn trực tiếp dưới đất, kéo trong cống, đặt dưới biển. Tuỳthuộcvào điều kiện lắp đặt khác nhau mà độ dài chế tạo của cáp cũng khác nhau, có thể dài từ vài trăm mét tới vài kilomet. Tuy nhiên đôi khi thi công, các kích cỡ của cáp cũng phụ thuộc từngđiều kiện cụ thể, chẳng hạn như cáp được kéo trong cống sẽ không thể cho phép dài được, cáp có độ dài khá lớn thường được dùng cho treo hoặc chôn trực tiếp. Các mối hàn sẽ kết nốicác độ dài cáp thành độ dài tổng cộng của tuyến được lắp đặt. Tham số quan trọng nhất của cáp sợi quang tham gia quyết đònh độ dài của tuyến là suy haosợi quang theo bước sóng. Đặc tuyến suy hao của sợi quang theo bước sóng tồn tại ba vùng mà tại đó có suy hao thấp là các vùng có bước sóng 850nm, 1300nm, và 1500nm. Thời kỳđầu của thông tin quang, bước sóng 850nm được sử dụng. Nhưng sau này do công nghệ chế tạo sợi phát triển mạnh, suy hao ở các vùng bước sóng 1300nm, 1500nm rất nhỏ cho nên cáchệ thống thông tin ngày phát triển mạnh, suy hao sợi ở hai bước sóng 1300nm, 1500nm. Nguồn phát quang ở thiết bò phát có thể sử dụng diot phát quang LED hoặc Laser bán dẫnLD. Tín hiệu điện ở đầu vào thiết bò phát ở dạng số hoặc đôi khi ở dạng tương tự. Thiết bò phát sẽ thực hiện biến đổi tín hiệu này thành tín hiệu quang tương ứng và công suất quangđầu ra sẽ phụ thuộc vào sự thay đỏi của dòng điều biến cường độ ánh sáng. Tín hiệu sáng đã được điều chế tại nguồn phát quang sẽ lan truyền dọc theo sợi dẫn quang đểtới phần thu quang, Khi truyền trên sợi dẫn quang, tín hiệu ánh sáng thường bò suy hao và méo do các yếu tố hấp thụ, tán xạ, tán sắc gây nên. Bộ tách sóng quang ở phần thu thực hiệntiếp nhận ánh sáng và tách lấy tín hiệu từ hướng phát tới. Tin hiệu quang biến đổi thành tín hiệu điện.Khi khoảng cách truyền dẫn khá dài, tới một cự ly nào đó, tín hiệu quang trong sợi bò suy hao khá nhiều thì cần thiết phải có trạm lặp đặt trên tuyến. Cấu trúc của tạm lặp quang gồm cóthiết bò phát va thiết bò ghép quay phần điện vào nhau. Thiết bò thu ở trạm lặp sẽ thu tín quang yếu rồi tín hiệu quang yếu rồi tiến hành biến đổi tín hiệu điện, khuếch đại tín hiệunày, sửa dạng và đưa vào thiết bò phát quang. Thiết bò quang thực hiện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang rồi lại phát tiếp vào đường truyền.

4.2 Lý thuyết chung về sợi quang

4.2.1 Cấu trúc cáp quang

4.2.1.1 Sợi đa mode và đơn mode

Một mode sóng là một trạng thái truyền ổn đònh của ánh sáng trong sợi. Khi truyền trong sợi ánh sáng đi theo nhiều đường, trạng thái ổn đònh 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.NAλ Trong đó:a: bán kính lõi sợiλ : bước sóngK=2πλ : thừa số sóng NA: khẩu độ sóng4Motä cách tổng quát, số mode N truyền được trong sợi được tính gần đúng như sau: V2g N ~ x2 g+2 Trong đó:V: thừa số V g: số mũ trong hàm chiết suấtSợi 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 50125μm 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 SIvới g- N=V22 Với sợi chiết suất giảm dần GI có g=2 thì số mode:N=V24Hình 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 khôngvà sự đơn mode có dạng phân bố chiết suất nhảy bậc SI với g- . Các thông số của loại sợi đơn mode thông duùng laứ: ẹửụứng kớnh loừi: d=2a=9m ữ10m ẹửụứng kớnh lụựp 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 quang5cũng phải tương đương và các thiết bò 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

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Bài giảng hệ thống viễn thông - Chương 4
  • 19
  • 782
  • 7

Tải bản đầy đủ (.pdf) (19 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(417.43 KB) - Bài giảng hệ thống viễn thông - Chương 4-19 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×