Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

78 1.2K 0
Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang ĐẠI HỌC KTCN THÁI NGUYÊN  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “CÁP SỢI QUANG” GVHD: Đào Huy Du SVTH: Lương Xuân Trường Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 1 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang Mục lục Trang LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………… 6 Chương 1 CƠ SỞ THÔNG TIN QUANG……………………………………7 1.1. Lịch sử phát triển…………………………………………………………7 1.2. Cấu trúc một hệ thống thông tin quang đơn giản…………………………9 1.3. Ưu điểm của thông tin quang……………………………………… 11 Chương2 SỢI QUANG…………………………………………………… 12 2.1. Những ứng dụng của sợi quang………………………………………….12 2.2. Ưu điểm của thông tin sợi quang……………………………………… 13 2.3. Lý thuyết chung về sợi dẫn quang………………………………………14 2.3.1. Phổ của sóng điện từ………………………………………………14 2.3.2. Chiết suất của môi trường…………………………………………17 2.3.3. Hiện tượng phản xạ ánh sáng toàn phần………………………… 17 2.4. Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang…………………………………18 2.4.1.Nguyên lý truyền dẫn chung……………………………………….18 2.4.2 Sự lan truyền các mode trong sợi quang………………………… 20 2.5. Phân loại sợi quang…………………………………………………… 23 2.5.1. Sợi có chiết suất nhảy bậc(SI) và sợi có chiết suất biến đổi đều (GI) ………………………………………………………………………… 24 2.5.1.1.Sợi quang có chiết suất nhảy bậc (sợi SI: Step- Index)………24 2.5.1.2.Sợi quang có chiết suất giảm dần (sợi GI: Graded- Index)… 25 2.5.2. Các dạng chiết suất khác:………………………………………… 26 2.5.3. Sợi đa mode và đơn mode………………………………………….27 2.5.3.1.Sợi đa mode (MM: Multi Mode):…………………………….27 2.5.2.2.Sợi đơn mode ( SM: SingleMode ):………………………… 28 2.6.Các thông số của sợi quang………………………………………………29 2.6.1. Suy hao của sợi quang:…………………………………………… 29 2.6.2.Các nguyên nhân gây suy hao trên sợi quang:…………………… 31 2.6.2.1. Suy hao do hấp thụ:………………………………………… 31 2.6.2.2.Suy hao do tán xạ:…………………………………………….32 Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 2 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang 2.6.2.3.Suy hao do sợi bị uốn cong………………………………… 33 2.6.2.4.Một số suy hao khác………………………………………….34 2.6.2.5. Đặc tuyến suy hao………………………………………… 35 2.6.3.Tán sắc (Dispersion)……………………………………………… 36 2.6.4. Các nguyên nhân gây ra tán sắc……………………………………38 2.6.4.1.Tán sắc mode (Mode Despersion)……………………………38 2.6.4.2.Tán sắc vật liệu……………………………………………….40 2.6.4.3. Tán sắc do tác dụng của ống dẫn sóng:…………………… 41 2.6.4.4 Độ tán sắc tổng cộng……………………………………… 42 2.6.4.5. Tán sắc bậc cao…………………………………………….…43 2.6.4.6.Tán sắc mode phân cực……………………………………… 43 2.6.4.7.Độ tán sắc của một vài loại sợi đặc biệt……………………….45 2.6.5.Dải thông của sợi quang…………………………………………… 46 2.6.6. Bước sóng cắt……………………………………………………….48 2.6.7. Đường kính trường mode (MFD:Mode Field Diameter)………… 48 2.7.Cấu trúc sợi quang……………………………………………………….49 2.7.1. Cấu trúc của sợi quang………………………………………………49 2.7.1.1.Lớp phủ……………………………………………………… 50 2.7.1.2.Lớp vỏ………………………………………………………….50 2.7.2. Yêu cầu đối với sợi quang………………………………………… 52 2.8. Các phương pháp chế tạo sợi quang…………………………………… 53 2.8.1.Vật liệu chế tạo sợi………………………………………………… 53 2.8.2.Các phương pháp chế tạo sợi quang………………………………….54 2.8.3.Các phương pháp chế tạo phôi sợi……………………………………54 2.8.3.1.Phương pháp thanh ống cổ điển………………………………….54 2.8.3.2.Phương pháp nồi nấu đôi (Double Orucible)…………………….55 2.8.3.3.Phương pháp đọng hơi hóa chất………………………………….56 2.8.3.3.1.Phương pháp đọng hơi hóa chất: (chemical vapour deposition- CVD) …………………………………………………… 56 2.8.3.3.2.Phương pháp đọng hơi hóa chất nhờ Plasma (Plasma chemical vapour Deposition- PCVD)…………………………………58 2.8.3.3.3.Phương pháp đọng hơi hóa chất bờn ngoài ( Outside Chemical Vapour Deposition- OCVD)……………………………….59 Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 3 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang 2.8.3.3.4.Phương pháp đọng hơi hóa chất theo trục ( Vapour Axial Deposition- VAD)…………………………………………………….59 2.8.4.Quỏ trỡnh kộo sợi………………………………………………… 59 2.8.5. Nguyên tắc tạo ra sợi quang mới………………………………… 60 2.9. Hàn nối sợi quang……………………………………………………….61 2.9.1. Yêu cầu kỹ thuật ……………………………………………………61 2.9.2.Các phương pháp hàn nối sợi quang…………………………………62 2.9.2.1. Phương pháp dùng keo dính……………………………… …62 2.9.2.2.Phương pháp dùng hồ quang………………………………… 63 2.9.3.Bảo vệ mối nối……………………………………………………… 65 Chương 3 CÁP QUANG………………………………………………… 67 3.1. Tổng quan……………………………………………………………….67 3.1.1. Đặc điểm, yêu cầu đối với cáp quang …………………………… 67 3.1.2. Khả năng của sợicáp quang…………………………………… 67 3.2. Cấu trúc cáp quang………………………………………………… ….68 3.2.1.Cấu trúc tổng quát của cáp quang……………………………………69 3.2.1.1.Phần lõi……………………………………………………… 70 3.2.1.2.Vỏ cáp……………………………………………………….…73 3.3.Phân loại cáp quang:………………………………………………… …74 3.3.1. Phân loại theo cấu trúc:…………………………………………… 74 3.3.2. Phân loại theo mục đích sử dụng……………………………………75 3.3.3. Phân loại theo điều kiện lắp đặt…………………………………… 75 3.3.3.1.Cáp treo……………………………………………………… 76 3.3.3.2.Cáp đặt trong cống………………………………………… …76 3.3.3.3. Cáp chôn trực tiếp…………………………………………… 77 3.3.3.4.Cáp đặt trong nhà………………………………………………78 3.3.3.5. Cáp ngập nước và thả biển…………………………………….78 3.4. Mã màu trong cáp…………………………………………………….…79 3.5. Đo thử cáp quangđo bảo dưỡng…………………………………… 81 3.5.1.Khái quát…………………………………………………………… 81 3.5.2. Mục đích của đo thử…………………………………………………82 Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 4 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang 3.5.3.Đo thử bảo dưỡng………………………………………………….…83 3.6.Các biện pháp bảo vệ cáp quang…………………………………………84 3.6.1. Độ chôn sâu cáp…………………………………………………… 84 3.6.2. Chống mối và chống chuột………………………………………….86 3.6.3. Chống ảnh hưởng của sét……………………………………………86 Tài Liệu Tham Khảo…………………………………………………….…87 Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 5 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang LỜI NÓI ĐẦU Hiện này các hệ thống thông tin quang đó chiếm hầu hết các tuyến truyền dẫn quan trọng trên mạng lưới viễn thông quốc tế, và được coi là phương thức truyền dẫn có hiệu quả nhất trên các tuyến vượt biển và xuyên lục địa. Để đáp ứng nhu cầu truyền tải lớn do sự bùng nổ thông tin, mạng truyền dẫn đòi hỏi phải có sự phát triển mạnh về cả quy mô và trình độ công nghệ nhằm tạo ra các cấu trúc mạng hiện đại bao gồm cả các hệ thống thông tin quang. Các hệ thống thông tin quang trong thời gian tới phải đảm bảo có tốc độ cao, cự ly xa, độ tin cậy cao… Trong toàn bộ hệ thống thông tin quang phần không thể thiếu được chính là Cáp Sợi Quang. Hệ thống thông tin quang có nhiều ưu điểm hơn các hệ thống khác một phần chính là nhờ môi trường truyền dẫn là cáp sợi quang. Vỡ vậy, em đó chọn đề tài Cáp Sợi Quang làm đồ án nghiên cứu giúp em tìm hiểu sâu hơn . Do thời gian hạn hẹp và kiến thức của bản thân còn hạn chớnh vỡ vậy đồ án của em không thể tránh được những thiếu sót. Nên em mong các thầy cô trong bộ môn và các bạn trong lớp đánh giá và đóng góp nhiều ý kiến để đề tài sâu hơn và phát triển đồ án ở mức cao hơn nữa. Trong quỏ trỡnh làm bài, em đó được nhận được sự hướng dẫn chi tiết của thầy Đào Huy Du và góp ý của cỏc bạn trong lớp. Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh Viên Lương Xuân Trường Chương 1 CƠ SỞ THÔNG TIN QUANG Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 6 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Hệ thống thông tin được hiểu một cách đơn giản là hệ thống để truyền thông tin từ nơi này đến nơi khác.Khoảng cách truyền tin có thể là hàng trăm Km, hàng trục ngàn Km hoặc xuyên qua các đại dương.Thông tin có thể truyền qua các sóng điện với các dải tần số khác nhau. Hệ thống thông tin quang sợi là hệ thống thông tin bằng sóng ánh sáng và sử dụng các sợi quang để truyền tin. Nó phát triển nhanh và còn tiềm tàng khả năng rất lớn trong việc hiện đại hoá các mạng lưới viễn thông trên thế giới. 1.1. Lịch sử phát triển Trong tiến trình lịch sử phát triển của nhân loại việc trao đổi thông tin giữa con người với con người đã trở thành một nhu cầu quan trọng, một yếu tố quyết định góp phần thúc đẩy sự lớn mạnh tiến bộ của mỗi quốc gia, cũng như nền văn minh của nhân loại . Cùng với sự phát triển của hệ thống thông tin hữu tuyến và vô tuyến sử dụng môi trường truyền dẫn là dây dẫn kim loại cổ điển (cáp đồng ) và không gian.Thì việc sử dụng ánh sáng như một phương tiện trao đổi thông tin cũng được khai thác có hiệu quả . Cùng với thời gian thông tin quang đã phát triển và ngày càng hoàn thiện với những mốc lịch sử như sau: -1790 : CLAU DE CHAPPE , kĩ sư người Pháp, đã xây dựng một hệ thống điện báo gồm một chuỗi các tháp với các đèn báo hiêu trên đó . Tin tức vượt qua chặng đường 200km trong vòng 15 phút . -1870 : JOHN TYNDALL nhà vật lý người Anh đã chứng tỏ ánh sáng có thể dẫn được theo vòi nước uốn cong với nguyên lý phản xạ toàn phần . Điều vẫn được áp dụng trong thông tin quang hiện nay . -1880 : ALEXANDER GRAHAM BELL , người Mỹ giới thiệu hệ thống thông tin Photophone. Tiếng nói được truyền đi bằng ánh sáng trong môi trường không khí . Nhưng chưa được áp dụng trong thực tế vì quá nhiều nguồn nhiễu. - 1934: NORMAN R.FRENCH, người Mỹ, nhận bằng sáng chế hệ thống thông tin quang. Sử dụng các thanh thuỷ tinh để truyền dẫn. - 1958: ARTHUR SCHAWLOUR và CHARLES H TOUNES, xây dựng và phát triển Laser Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 7 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang - 1960: THEODOR H MAIMAN đưa laser vào hoạt động thành công. - 1962: Laser bán dẫn và Photodiode bán dẫn được thừa nhận vấn đề còn lại là phải tìm môi trường truyền dẫn quang thích hợp. - 1966: CHARLES H KAO và GEORCE A HOCKHAM, hai kĩ sư phòng thí nghiệm Stanrdard Telecommunications của Anh , đề xuất dùng sợi thuỷ tinh dẫn ánh sáng. Nhưng do công nghệ chế tạo sợi quang thời đó còn hạn chế nên suy hao quá lớn (ỏ khoảng 1000dB/Km) - 1970: Hãng Corning Glass Work chế ttoạ thành công sợi quang loại SI có suy hao nhỏ hơn 20 [dB/km] ở bước sóng 1310nm. - 1972: Loại sợi GI được chế tạo với độ suy hao 4 [dB/km]. - 1983: Sợi đơn mode(SM) được xuất xưởng tại Mỹ. Ngày nay loại sợi đơn mode được sử dụng rộng rãi với độ suy hao chỉ còn khoảng 0,2 [dB/km] ở bước sóng 1550nm. 1.2. Cấu trúc một hệ thống thông tin quang đơn giản Hình 1.1. Cấu trúc hệ thống thông tin quang đơn giản Theo sơ đồ hệ thống ta có: - Nguồn tín hiệu thông tin: là dạng thông tin thông thường là hình ảnh , tiếng nói , fax hay còn là tín hiệu đầu vào. - Phần tử điện: là phần chung của hệ thống, để xử lý nguồn tin tạo ra tín hiệu điện đưa vào hệ thống truyền dẫn, có thể là tín hiệu Alalog hoặc Digtal Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 8 Sợi quang Trạm lặp E O O E Nguôn tín hiệu. Phần tử điện. Phần tử điện. O E E O Biến đổi điện-quang Biến đổi sợi quang Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang - Bộ biến đổi E/O: Có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu từ tín hiệu điện thành tín hiệu quang với các mức tín hiệu điện được biến đổi thành cường độ quang, các tín hiệu điện ‘0’và ‘1’được biến đổi ra ánh sáng tương ứng dạng ‘không’ và ‘có’. Sau đó tín hiệu quang được đưa vào sợi quang truyền đi. Bộ biến đổi điện quang thực chất là các linh kiện phát quang như LED,Laser diode - Sợi quang: Để truyền dẫn ánh sáng của nguồn bức xạ (E/O) đã được điều biến, nó có vai trò như kênh truyền dẫn. - Bộ biến đổi O/E: là bộ thu quang, tiếp nhận ánh sáng từ sợi quang đưa vào và biến đổi trở lại thành tín hiệu điện như tín hiệu đã phát đi, nó có vai trò như bộ giải điều chế. -Trạm lặp : Khi truyền dẫn trên tuyến truyền dẫn, công suất bị giảm đi, tín hiệ trên đường truyền bị tiêu hao, dạng sóng (độ rộng xung) bị giãn ra do nhiều nguyên nhân khác nhau. Vì vậy, để truyền được đi xa cần có trạm lặp. Hiện nay chưa thực hiện được khuếch đại hay tái sinh trực tiếp tín hiệu quang nên các trạm lặp phải thực hiện 3 bước sau: + Chuyển đổi từ tín hiệu quang sang tín hiệu điện + Sửa đổi dạng tín hiệu đã bị méo hoặc tái sinh tín hiệu điện. + Chuyển đổi tín hiệu điện đã được khuếch đại hoặc tái sinh thành tín hiệu quang để tiếp tục phát đi. - Tải tin: Trong hệ thống thông tin điện thì tải tin là các sóng điện từ cao tần, trong hệ thống quang là ánh sáng cũnh là sóng điện từ song có tần số rất cao (10 14 -10 15 Hz) do vậy tải tin quang rất thuận lợi cho tải các tín hiệu băng rất rộng. - Năng lực truyền dẫn: năng lực truyền dẫn của hệ thống được đánh giá qua hai đại lượng: + Độ rộng băng tần có thể truyền dẫn được + Cự ly trạm lặp hoặc độ dài chuyển tiếp Xu thế của các hệ thống truyền dẫn quang là truyền dẫn dải rất rộng và cự ly trạm lặp rất lớn. Thực tế ở các hệ thống quang hiện nay đã vượt qua các hệ thống điện ở cả 2 yêu cầu trên. Các đại lượng trên được xác định bởi nhiều yếu tố liên quan như: + Tiêu hao và tán xạ truyền dẫn của sợi quang Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 9 Trêng §HKT C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang + Công suất bức xạ và khả năng điều biến linh hoạt của sợi quang + Độ nhạy của máy thu quang + Tiêu hao phụ khi xử lý các phần tử toàn tuyến 1.3. Ưu điểm của thông tin quang So với hệ thống thông tin điện tử thì hệ thống thông tin quang có những ưu điểm hơn hẳn đó là những ưu điểm cơ bản như sau: 1. Suy hao truyền dẫn thấp: dẫn tới giảm được trạm lặp , kéo dài được cự ly truyền dẫn, cho phép truyền dẫn băng rộng, truyền được tốc độ lớn hơn cáp kim loại khi cùng chi phí xây dựng mạng nên 2. Băng tần truyền dẫn lớn , đáp ứng được thuê bao dịch vụ dải rộng . 3. Sợi quang: được chế tạo từ những nguyên liệu chính là thạch anh hay nhựa tổng hợp nên nguồn nguyên liệu rất dồi dào rẻ tiền. Sợi có đường kính nhỏ, trọng lượng nhỏ, không có xuyên âm rất dễ lắp đặt và uốn cong . 4. Dùng cáp sợi quang: rất kinh tế trong cả việc sản xuất cũng như lắp đặt và bảo dưỡng. Không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ, không dẫn điện, không gây chập, cháy. 5. Tín hiệu tuyền trong sợi quang: không chịu ảnh hưởng của nhiễu từ trường bên ngoài (như sóng vô tuyến điện, truyền hình, ảnh hưởng của cáp điện cao thế ) dẫn đến tính bảo mật thông tin cao, không bị nghe trộm. Nó được sử dụng tại những nơi có nhiễu điện từ mạnh như trong các nhà máy, nàh máy điện…mà không cần phải che chắn điện từ. 6. Một cáp sợi quang: có cùng kích cỡ với cáp kim loại thì có thể chứa được một số lượng lớn lõi sợi quang lớn hơn số lượng kim loại. 7. Sợi quang: có tính bảo mật cao, vì vậy việc đánh cắp thông tin trên sợi quang là rất khó khăn. Tuy nhiên hệ thống thông tin quang có một số hạn chế như: + Khó khăn trong việc ghép nối, + Không sử dụng được trong vùng bị chiếu xạ Sinh viªn: L¬ng Xu©n Trêng –Líp K40§VT Email: Sadboy8x@gmail.com 10 [...]... c hỡnh thnh, c bit l tuyn cỏp quang H Ni H Chớ Minh chim mt v trớ quan trng trong thụng tin ton quc Sinh viên: Lơng Xuân Trờng Lớp K40ĐVT Email: Sadboy8x@gmail.com 11 Trờng ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên Đồ án Thông tin quang Trong tng lai mng cỏp quang s c xõy dng rng khp Tuyn ng trc cỏp quang s c r nhỏnh ti cỏc tnh, huyn, v xõy dng tuyn cỏp quang ni ht * V trớ ca si quang trong mng thụng tin giai... h=6,25.10-34J/s ] nh sỏng dựng trong thụng tin quang trong vựng cn hng ngoi vi bc súng t 800nm n 1600nm c bit cú ba bc súng thụng dng l 850nm, 1300nm v 1550nm Hỡnh 2.1: Cỏc bc súng trong thụng tin quang Tia v ô tuyế n 1,6 1,5 1,4 1,3 Tia Rơnghe n Tia tử ngoại T ia hồng ngoại 1,2 1,1 1 900 800 700 600 Tia Tia Gamma Vũ trụ 500 400àm ánh sáng nhìn thấy đ ợc ánh sánh trong thông tin quang Sinh viên: Lơng Xuân Trờng...Trờng ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên Đồ án Thông tin quang Chớnh vỡ cú nhng u im trờn m cỏc h thng thụng tin quang c s dng rng rói trờn mng li vin thụng ca nhiu quc gia Chỳng c xõy dng lm cỏc tuyn ng trc, trung k, liờn tnh Ti Vit Nam cỏp quang ó v ang lp t vi tuyn truyn dn ng di liờn tnh dựng cỏp ngm Tc cỏc h thng thụng tin quang s l mi t phỏ v , c ly truyn dn v cu hỡnh linh hot... to ra thụng tin quang phỏt trin v thay i theo xu hng hin i v kinh t nht c bit cụng ngh si quang n mode cú suy hao nh ó lm n gin vic tng chiu di ca ton tuyn thụng tin quang, kt hp vi cụng ngh khuch i quang ra i s lm tng chiu di gp ụi hoc gp n ln Cht lng ca tớn hiu thu c trờn h thng ny s c ci thin mt cỏch ỏng k nc ta thụng tin si quang ang ngy cnh chim v trớ quan trng, cỏc tuyn cỏp quang c hỡnh thnh,... 2.5 Phõn loi si quang phõn bit si quang, ngi ta da vo cỏc yu t ca si quang m phõn bit thnh cỏc li si khỏc nhau Danh mc Loi si - Si cú ch s chit sut phõn bc Phõn loi si theo ch s chit sut - Si cú ch s chit sut Gradien - Si n mode - Si a mode Phõn loi theo mode truyn dn Sinh viên: Lơng Xuân Trờng Lớp K40ĐVT Email: Sadboy8x@gmail.com 20 Trờng ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên Đồ án Thông tin quang - bit Si... si quang khụng n sc m cú rng ph xỏc nh - Tc lan truyn ca cỏc thnh phn ph l khỏc nhau (do chit sut l hm ca b c súng) Cỏc thnh phn ph cú thi gian truyn lch nhau gõy ra tỏn sc vt liu Sinh viên: Lơng Xuân Trờng Lớp K40ĐVT Email: Sadboy8x@gmail.com 35 Trờng ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên Đồ án Thông tin quang V mt vt lý, tỏn sc vt liu cho bit mc ni rng xung ca mi nm b rng ph ngun quang qua mi km si quang, ... Sinh viên: Lơng Xuân Trờng Lớp K40ĐVT Đỏ Tím Email: Sadboy8x@gmail.com 13 Trờng ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên Đồ án Thông tin quang Hỡnh 2.2 Tn s v bc súng dựng trong Thụng tin quang Ta bit nu bc súng cng nh thỡ tn s cng ln m khi tn s cng ln thỡ suy hao cng ln Song qua c tuyn suy hao ca si quang (hỡnh 2-7) v c bit bc súng 1550nm thỡ suy hao l di 0,2dB/km Nh vy l vn suy hao c gii quyt nờn ba bc... t mụi trng chit quang hn (n 1) sang mụi trng kộm chit quang hn (n2) Hay l Chit sut n1 > n2 - Gúc ti ca tia sỏng phi ln hn gúc ti hn 2.4 S truyn dn ỏnh sỏng trong si quang 2.4.1.Nguyờn lý truyn dn chung ng dng hin tng phn x ton phn, si quang c ch to gm mt lừi (core) bng thu tinh cú chit sut n 1 v mt lp bc (cladding) bng thu tinh cú chit sut n 2 vi n1 > n2 ỏnh sỏng truyn trong lừi si quang s phn x nhiu... Trờng Lớp K40ĐVT Email: Sadboy8x@gmail.com 16 Trờng ĐHKT Công Nghiệp Thái Nguyên Đồ án Thông tin quang + Gúc ti ln hn gúc ti hn Do c im cu to ca si quang ó cú iu kin l n 1 > n2 Vy ch cũn iu kin l gúc ti t phi ln hn gúc ti hn th (t >th) Nờn ngi ta a ra khỏi nim gi l khu s NA (Numerical Aperture) ngha l kh nng ghộp lung bc x quang vo si p dng cụng thc : Snelious tớnh N: n2 n0 th t n1 n0Sinth=n1.Sin (n0=1... h thng thụng tin si quang kinh t hn so vi si kim loi cựng dung lng v c ly 2.3 Lý thuyt chung v si dn quang Trong h thng thụng tin quang, thụng tin c truyn ti bng ỏnh sỏng Trong phn ny, chỳng ta s nghiờn cu ti cỏc c tớnh ca ỏnh sỏng vỡ rt cn thit hiu c s lan truyn ca ỏnh sỏng trong si quang v nguyờn lý ca dao ng laser Ba vn sau s l c s lý thuyt cho vic hỡnh thnh h thng thụng tin quang: 1 Ph ca súng . C«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn §å ¸n Th«ng tin quang ĐẠI HỌC KTCN THÁI NGUYÊN  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “CÁP SỢI QUANG GVHD: Đào Huy Du SVTH: Lương Xuân. chọn đề tài Cáp Sợi Quang làm đồ án nghiên cứu giúp em tìm hiểu sâu hơn . Do thời gian hạn hẹp và kiến thức của bản thân còn hạn chớnh vỡ vậy đồ án của em

Ngày đăng: 25/01/2014, 08:20

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1. Cấu trúc hệ thống thông tin quang đơn giản - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 1.1..

Cấu trúc hệ thống thông tin quang đơn giản Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 2.1: Các bước sóng trong thông tin quang - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.1.

Các bước sóng trong thông tin quang Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 2.2. Tần số và bước sóng dùng trong Thông tin quang - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.2..

Tần số và bước sóng dùng trong Thông tin quang Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 2.3. Hiện tượng phản xạ ánh sáng toàn phần - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.3..

Hiện tượng phản xạ ánh sáng toàn phần Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 2.4: Các mode lan truyền trong sợi đa mode SI(a), GI(b), và sợi đơn mode(c) - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.4.

Các mode lan truyền trong sợi đa mode SI(a), GI(b), và sợi đơn mode(c) Xem tại trang 19 của tài liệu.
Theo hình 2-5 ta không thể mô tả đặc trưng của các mode vì thực tế không phải tất cả các tia sáng đi vào lõi trong phạm vi góc mở cho phép đều được lan truyền đến cuối sợi - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

heo.

hình 2-5 ta không thể mô tả đặc trưng của các mode vì thực tế không phải tất cả các tia sáng đi vào lõi trong phạm vi góc mở cho phép đều được lan truyền đến cuối sợi Xem tại trang 20 của tài liệu.
2.5.1. Sợi có chiết suất nhảy bậc(SI) và sợi có chiết suất biến đổi đều (GI)  2.5.1.1.Sợi quang có chiết suất nhảy bậc(sợi SI: Step- Index): - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

2.5.1..

Sợi có chiết suất nhảy bậc(SI) và sợi có chiết suất biến đổi đều (GI) 2.5.1.1.Sợi quang có chiết suất nhảy bậc(sợi SI: Step- Index): Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 2.5. Sợi SI (Step-Index) - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.5..

Sợi SI (Step-Index) Xem tại trang 21 của tài liệu.
Sợi GI có dạng phân bố chiết suất lõi hình parabol, vì chiết suất lõi thay đổi một cách liên tục nên tia sáng truyền trong lõi bị uốn cong dần. - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

i.

GI có dạng phân bố chiết suất lõi hình parabol, vì chiết suất lõi thay đổi một cách liên tục nên tia sáng truyền trong lõi bị uốn cong dần Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 2.7: Suy hao do tán xạ reyleigh - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.7.

Suy hao do tán xạ reyleigh Xem tại trang 29 của tài liệu.
Nhìn vào hình 2.8 ta thấy có ba vùng bước sóng suy hao thấp nhất, còn gọi là ba cửa sổ suy hao. - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

h.

ìn vào hình 2.8 ta thấy có ba vùng bước sóng suy hao thấp nhất, còn gọi là ba cửa sổ suy hao Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 2.10. Ảnh hưởng tán sắc lên tín hiệu digital(a) và analog(b) .S chỉ tín hiệu phát, A chỉ tín hiệu thu - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.10..

Ảnh hưởng tán sắc lên tín hiệu digital(a) và analog(b) .S chỉ tín hiệu phát, A chỉ tín hiệu thu Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 2.9: Đặc tuyến suy hao - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.9.

Đặc tuyến suy hao Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 2.11: Chỉ số chiết suất n và chỉ số nhóm ng thay đổi ở sợi thuỷ tinh - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.11.

Chỉ số chiết suất n và chỉ số nhóm ng thay đổi ở sợi thuỷ tinh Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 2.12: Tham số b và các vi phân của nó Tán sắc do ống dẫn sóng nhỏ và chỉ đáng chú ý với sợi đơn mode. - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.12.

Tham số b và các vi phân của nó Tán sắc do ống dẫn sóng nhỏ và chỉ đáng chú ý với sợi đơn mode Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 2.13: Tán sắc tổng và các tán sắc thành phần - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.13.

Tán sắc tổng và các tán sắc thành phần Xem tại trang 38 của tài liệu.
Khi thay đổi tán sắc ống dẫn sóng DW dẫn tớ iD thay đổi => hình thành nên các sợi quang mới như: - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

hi.

thay đổi tán sắc ống dẫn sóng DW dẫn tớ iD thay đổi => hình thành nên các sợi quang mới như: Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 2.14: Tán sắc thể của các loại sợi - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.14.

Tán sắc thể của các loại sợi Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 2.15: Hàm truyền đạt của sợi quang - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.15.

Hàm truyền đạt của sợi quang Xem tại trang 42 của tài liệu.
Sự phân chia vùng đơn mode và đa mode ở hình 2-11. - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

ph.

ân chia vùng đơn mode và đa mode ở hình 2-11 Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 2.18.Hàn sợi bằng keo dính - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.18..

Hàn sợi bằng keo dính Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 2.19: Phương pháp hàn nối bằng hồ quang - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.19.

Phương pháp hàn nối bằng hồ quang Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 2.20: Đồ thị suy hao thực tế mối hàn Furukawa – SI 475 - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.20.

Đồ thị suy hao thực tế mối hàn Furukawa – SI 475 Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình2.22.M ối nối được kẹp chặt và - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 2.22..

M ối nối được kẹp chặt và Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 3.1: Các ví dụ về cấu trúc cáp quang - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 3.1.

Các ví dụ về cấu trúc cáp quang Xem tại trang 66 của tài liệu.
Bảng 1 và bản g2 ví dụ ở dưới là các luật mầu của sợi trong cáp hoặc luật màu trong các ống đệm - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Bảng 1.

và bản g2 ví dụ ở dưới là các luật mầu của sợi trong cáp hoặc luật màu trong các ống đệm Xem tại trang 70 của tài liệu.
Bảng 2: Mã màu ốngđệm - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Bảng 2.

Mã màu ốngđệm Xem tại trang 71 của tài liệu.
Hình3.2: Phương pháp xácđịnh chỗ đứt nhờ OTDR - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 3.2.

Phương pháp xácđịnh chỗ đứt nhờ OTDR Xem tại trang 74 của tài liệu.
Hình3.3: Mặt cắt của cáp trực tiếp trong đất - Tài liệu Đồ án môn học Cáp sợi quang ppt

Hình 3.3.

Mặt cắt của cáp trực tiếp trong đất Xem tại trang 76 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 2.6.Các thông số của sợi quang………………………………………………29

    • 2.6.2.5. Đặc tuyến suy hao…………………………………………....35

    • 2.6.3.Tán sắc (Dispersion)………………………………………………..36

      • 2.6.4. Các nguyên nhân gây ra tán sắc……………………………………38

      • 2.6.4.4..Độ tán sắc tổng cộng………………………………………...42

      • 2.6.4.5. Tán sắc bậc cao…………………………………………….…43

      • 2.6.4.6.Tán sắc mode phân cực………………………………………..43

      • 2.6.4.7.Độ tán sắc của một vài loại sợi đặc biệt……………………….45

      • 2.6.5.Dải thông của sợi quang……………………………………………..46

      • 2.6.6. Bước sóng cắt……………………………………………………….48

      • 2.6.7. Đường kính trường mode (MFD:Mode Field Diameter)…………...48

      • 2.7.2. Yêu cầu đối với sợi quang…………………………………………...52

        • 2.9.1. Yêu cầu kỹ thuật ……………………………………………………61

        • 2.9.2.Các phương pháp hàn nối sợi quang…………………………………62

          • 2.9.2.1. Phương pháp dùng keo dính………………………………...…62

          • 2.9.2.2.Phương pháp dùng hồ quang…………………………………...63

          • 2.9.3.Bảo vệ mối nối………………………………………………………..65

          • 3.2. Cấu trúc cáp quang…………………………………………………...….68

          • 3.3.Phân loại cáp quang:…………………………………………………..…74

            • 3.3.1. Phân loại theo cấu trúc:……………………………………………...74

            • 3.3.2. Phân loại theo mục đích sử dụng……………………………………75

            • 3.3.3. Phân loại theo điều kiện lắp đặt……………………………………..75

            • LỜI NÓI ĐẦU

              • 2.6.Các thông số của sợi quang

                • * Uốn cong vi mô: Là sợi bị uốn cong nhỏ một cách ngẫu nhiên

                • 2.6.2.5. Đặc tuyến suy hao

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan