Câu 6 : Các tính chất truyền dẫn of sợi quang ( truyền ánh sáng qua sợi, mode truyền dẫn ) Thế nào là sợi đa mode chiết suất Gradien, sợi đơn mode chiết suất bậc?

a. Các tính chất truyền dẫn of sợi quang

- Truyền ánh sáng qua sợi :

 Khi lõi bên trong có chiết suất cao hơn lớp vỏ bao quanh, ánh sáng đến mặt biên of lõi và lớp vỏ vs 1 góc tới lớn hơn góc giới hạn thì ở đó sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, hiện tượng này lặp đi lặp lại và ánh sáng được truyền trong lõi mà ko bị thoát ra ngoài

Trong TH sợi quang bị uốn cong thì góc tới of 1 số tia sáng sẽ nhỏ hơn góc giới hạn và những tia sáng này sẽ bị khúc xạ vào trong lớp vỏ.Nói cách khác,ánh sáng sẽ bị lọt ra khỏi lõi và gây ra hiện tượng tổn hao tín hiệu và mất mát thông tin

- Mode truyền dẫn

HÌNH 7

 Đường đi of 1 tia sáng qua sợi quang được gọi là 1 mode truyền dẫn.Số mode ánh sáng trong sợi quang xác định bởi đường kính lõi, đường kính vỏ, chiết suất lõi , chiết suất vỏ và bước sóng ánh sáng

b,Sợi đa mode chiết suất Gradien

-Khi thông tin quang phát triển vào những năm 70,các nhà nghiên cứu đã nhận ra rằng hiện tượng tán sắc mode sẽ hạn chế dung lượng truyền dẫn of sợi.Sợi đơn mode hứa hẹn dung lượng truyền dẫn cao hơn,nhưng kĩ thuật lúc bấy giờ chưa cho phép đưa 1 mode ánh sáng vào lõi sợi có đường kính nhỏ hơn 10 micromet . Chính vì vậy họ đã phát triển sợi đa mode có chiết suất tăng dần còn chiết suất of vỏ là 1 hằng số

-Sợi tiêu chuẩn có đường kính lõi khoảng 50-62 micromet và đường kính vỏ là 125 micromet. Lớp vỏ fải dày ít nhất 20 micromet để giữ ánh sáng khỏi lọt ra ngoài . loại sợi này chủ yếu được dùng trong truyền số liệu và các mạng mang thông tin ở khoảng cách vừa fải(10-20km)

-1 số nhược điểm of sợi đa mode chiết suất Gradien

+vẫn xảy ra hiện tượng tán sắc mode

+nhiều mode truyền dẫn có thể giao thoa lẫn nhau gây ra hiện tượng ồn mode. Những hiệu ứng như vậy khiến chúng ta ko thể điều khiển 1 cách chính xác sợi quang sẽ làm việc ntn khi ta thực hiện hàn nối các sợi vs nhau

+trên thực tế rất khó tạo ra sự fân bố chiết suất tăng dần lý tưởng

c, Sợi đơn mode chiết suất bậc

Yêu cầu cơ bản đối vs sợi đơn mode là có lõi đủ bé để chỉ truyền duy nhất 1 mode ánh sáng . Vì vậy sợi đơn mode sẽ khắc phục được hiện tượng tán sắc mode. Chống được  ồn và các hiệu ứng khác khi chúng ta use sợi đa mode. sợi đơn mode  có thể mang tín hiệu và truyền đi vs vận tốc rất cao vs cự ly hàng trăm đến hàng ngàn km

-điều kiện truyền 1 mode cơ bản là tấn số chuẩn hóa V fải thỏa mãn biểu thức

V=(2Πa/λ).[√(n1^2 – n2^2)] <  2,045

Từ biểu thức trên,nếu a,n1,n2 đc chọn thì số lượng mode phụ thuộc vào bước song λ.Nếu bc song này đạt đc g/trị tới hạn nào đó thì bên trong lõi sợi chỉ truyền 1 mode.Nếu λ ko thỏa mãn biểu thức trên thì lõi sợi sẽ chuyển nhiều mode và bc song tối thiểu cho sợi quang truyền đơn mode gọi là bc song cắt