Chương 5. Giới thiệu về hệ thống thông tin quang

Tính chất Ánh sáng• Ánh sáng có tính chất sóng• Ánh sáng có tính chất hạt : ánh sáng bao gồmnhiều proton có năng lượng E = hv• Hiện tượng: phản xạ, khúc xạ, tán xạ,…
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5. Giới thiệu về hệ thống thông tin quangChương 5. Giới thiệu về hệ thống thông tin quang Nội dung• Giới thiệu• Sợi quang• Thiết bị phát quang• Thiết bị thu quang• Hệ thống WDM• Khuếch đại quang• Mạng truyền tải quang giới thiệu• Hệ thống truyền thông điện• Hệ thống truyền thông quangGiới thiệu Tính chất Ánh sáng• Ánh sáng có tính chất sóng• Ánh sáng có tính chất hạt : ánh sáng bao gồm nhiều proton có năng lượng E = hv• Hiện tượng: phản xạ, khúc xạ, tán xạ,…Dải tần hệ thống quang Dải tần thông tin quang Aùnh saùng thaáy ñöôïc chieám daûi phoå töø 380nm (tím) ñeán 780nm (ñoû) Aùnh saùng duøng trong thoâng tin quang naèm trong vuøng caän hoàng ngoaïi (near-infrared) (800nm-1600nm)  khoâng thaáy ñöôïc 3 vuøng böôùc soùng (cöûa soå böôùc soùng) ñöôïc söû duïng trong thoâng tin quang: 850 nm, 1300 nm vaø 1550 nmhệ thống thông tin quang hệ thống thông tin quang• Ưu điểm: – Suy hao truyền dẫn thấp (0.2 - 0.5dB/km) hệ thống thông tin quang• Ưu điểm – Dung lượng truyền dẫn lớn – Ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ. – Độ an toàn truyền dẫn cao – Kích thước và trọng lượng nhỏ. – Sợi quang được chế tạo từ vật liệu có sắn hệ thống thông tin quang• Ứng dụng: – hệ thống truyền tải đường trục, trung kế , liên tỉnh – Xây dựng các đường truyền xuyên đại dương – Xu thế đường quang kéo đến người dùng. Sợi quang• Cấu tạo• Phân loại• Cơ chế truyền ánh sáng• Suy hao sợi quang• Tán sắc sợi quang Cấu tạo sợi quang• Lớp lõi: chiết suất n1• Lớp vỏ(bọc): chiết suất n2 cấu tạo sợi quang• chiết suất lớp lõi có thể đều• chiết suất lớp lõi có thể thay đổi từ từ. CÔ SÔÛ QUANG HOÏC• Chieát suaát cuûa moâi tröôøng: n = c/v - c:vaän toác aùnh saùng trong chaân khoâng, c =3.108 m/s - v: vaän toác aùnh saùng trong m tröôøng ñang xeùt, oâi v≤ c• Söï phaûn xaï vaø khuùc xaï: Tia tôùi Tia phaûn xaï θ1 θ1’ moâi tröôøng 1 n1 n2 moâi tröôøng 2 θ2 Tia khuùc xaï CÔ SÔÛ QUANG HOÏC− Tia tôùi, tia phaûn xaï vaø tia khuùc xaï cuøng naèm treân m m phaúng oät aët− Goùc phaûn xaï baèng goùc tôùi: θ1= θ1’− Goùc khuùc xaï ñöôïc xaùc ñònh töø coâng thöùc Snell: n1sinθ1= n2 sinθ2 Tia Tia Tia phaûn xaï Tia phaûn xaï tôùi tôùi θ1 θ1 moâi n1 moâin1 tröôøng 1 tröôøng 1 n2n2 θ2 moâi moâi θ2 tröôøng 2 tröôøng 2 n1>n2 Tia khuùc n1 CÔ SÔÛ QUANG HOÏC• Söï phaûn xaï toaøn phaàn: Tia phaûn xaï Tia tôùi haïn (θ 1> θ c) θc n1 θ 2= 90° (θ 1= θ c) n2 (n1>n2) θ 2< 90° (θ 1< θ c) Tia khuùc xaï − Tröôøng hôïp n1>n2, khi goùc tôùi θ 1 lôùn hôn goùc tôùi haïn θ c thì khoâng coù tia khuùc xaï, tia tôùi phaûn xaï hoaøn toaøn veà m tröôøng tryeàn oâi  hieän töôïng phaûn xaï toaøn phaàn Cơ sở lan truyền ánh sáng trong sợi quang• Dựa vào hiện tượng phản xạ toàn phần ánh sáng khi đi qua mặt phân cách giữa lớp lõi và vỏ.• Điều kiện n1>n2 và góc tới lớn hơn góc giới sin α = n2 hạn n1 Cơ sở lan truyền ánh sáng• Khi góc tới không thoả mãn điều kiện phản xạ toàn phần: tại bề mặt tiếp giáp tồn tại cả tia phản xạ và khúc xạ Các thông số sợi quang• Suy hao• Tán sắc• Đặc tính phi tuyến