YOMEDIA
Bài giảng môn Sợi quang học
Chia sẻ: Lavie Lavie
| Ngày:
| Loại File: PDF
| Số trang:13
114
lượt xem
7
download
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Bài giảng môn Sợi quang học cung cấp cho các bạn những kiến thức về cấu tạo và phân loại sợi quang, công nghệ chế tạo sợi quang, cách thu nhận sóng quang, nguyên tắc hoạt động - ứng dụng của sợi quang, cấu tạo và nguyên tác hoạt động của Leed.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng môn Sợi quang học
- SỢI QUANG HỌC
- CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI SỢI QUANG
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SỢI QUANG
CÁCH THU NHẬN SÓNG QUANG
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG _ỨNG DỤNG
CỦA SỢI QUANG
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TÁC HOẠT ĐỘNG
CỦA LEED
- II, coâng ngheä cheá taïo sôïi quang,toån hao vaø
caùch khaùc phuïc
Sợi quang được cấu tạo từ hai phần : lõi và vỏ
Trong công nghệ chế tạo và về mặt vật liệu thì hai phần đó được chế tạo đồng
thời và liên tục về mặt vật liệu
Sự khác nhau về chiết suất trong hai phần đó được thực hiện bằng cách thay đổi
nồng độ phụ gia
Công nghệ chế tạo sợi quang được chia làm hai giai đoạn : giai đoạn chế tạo phôi
(perform) và ơi5
Giai đoạn chế tạo phôi bằng phương Vapors: SiCl 4 + GeCl 4 + O 2
pháp CVD : Fuel: H 2
Dòng khí mang H2 thổi qua các bình đựng Burner
SiCl4 và GeCl4 để tạo dòng hơi Deposited soot
Dòng hơi hỗn hợp này được khống chế và
điều chỉnh được thổi qua một ống thạch Target rod
anh
Các hạt SiCl4 pha tạp GeO2 ngưng tụ lên
Deposited Ge doped SiO Rotate mandrel
thành ống làm cho thành ống dày lên dần 2
Ta có một phôi với sự phân bố chiết suất (a)
cần theo thiết kế
- Giai đoạn kéo sợi
Từ các thỏi phôi người ta kéo ra các Drying gases
Porous soot
sợi quang có phân bố chiết suất theo
preform with hole
thiết kế trước
Furnace
Sợi quang được kéo xuống phía dưới Preform Furnace
được bọc lớp bảo vệ polime (jacket)
(b) Clear solid (c)
Drawn fiber
glass preform
- III,Nguyên tắc hoạt động
1, Sự Lan Truyền Sóng Theo Phương Trình Sóng Điện Từ:
2
2
2 n (r ) (r , t )
(r , t )
c2 t 2 (1)
2
n ( r )
Phương trình sóng là:
2 f 1 2 f
2
2 2
0
x v t
Nghiệm phương trình trên là:
(2)
ˆ
f ( x, t ) Re{ f ( k , )e i ( kx t ) }
- Khảo sát sự lan truyền sóng điện từ trong không gian hai môi trường đồng
nhất
c K’’
v ’’
k
’,’
c
v' ’
K’
Ta có
k sin k ' sin ' k ' ' sin ' '
- Vì k=k’’ , =’’
n n '
sin k v n '
sin ' k ' v ' n
Nếu ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn (n>n’) sang môi
trường có chiết suất nhỏ thì:
sin ' n
1
sin n '
n sin=1 töùc laø sin’=1 hay ’=/2
n' sin=n’/n , goïi laø goùc tôùi haïn
Khi ta tăng lên thì xảy ra hiên tượng phản xạ toàn phần
- 2 ,Phương Pháp Quang Học Tia (ray optics).
Trong phương pháp này, ánh sáng lan truyền theo trục x được xem như sóng
phăng mặt (y,z)
a, Điều Kiện Phản Xạ Toàn Phần :
Để ánh sáng truyền đi trong sợi, nó phải thỏa điều kiện phản xạ toàn phần:
2
n2
n1
1
n2
0
Theo định luật khúc xa Snell:
sin 0 n1
sin 0 n1 sin 1
sin 1 n0
sin 1 n2
sin 2 n1
- 2
n2
1 n1
n2
0
khi 0 nhỏ thì tia sáng đi vào trong sợi nó chỉ xảy ra hiện tượng khúc xạ
ở mặt phân cách
khi 0 tăng lên để cho đạt đến góc tới hạn của hiện tượng phản
xạ toàn phần bên trong mặt phân cách n1_ n2
n1
1 arcsin( )
n2
sin 2 sin 1 n0
hay 0 arcsin( n2 / n0 )
sin 1 sin 0 n2
- b, Ñieàu Kieän Giao Thoa:
Ñeå traùnh söï trieät tieâu naêng löôïng quang do söï giao thoa cuûa caùc soùng tôùi vaø soùng
phaûn xaï treân maët bieân cuõa loûi hai soùng phaûi coù ñoä leäch pha giöûa hai ñieåm A,B phaûi
baèng moät laàn 2
2
n2
n1
A B
n2
2 2n1 d
2 2m
0 cos m
n1 Chiết suất của lõi
Là góc dịch phan khi phản xạ
0 Bước sóng ánh sáng trong không khi
m ứng với mode được phép
- c, Điều kiện biên:
Aùnh sáng lan truyền liên tục phản xạ toàn phần tại mặt biên của lõi
Cho nên cường độ điện trường tại mặt biên phải bằng 0 do giao thoa giữa
sóng tới và sóng phản xạ
Nhưng vì n1 gần bằng n2 nên điện trường không thể bằng 0 mà có giá trị thấp
m
m
d sin m d cos m m / 2 Với m=0,1,2…
- bộ nôi
Light
n1 Light
n3
Sợi quang
DFB Diode laser
bộ lọc sóng
n1
Light
n3
detector
- D, Ứng dụng:
Sợi quang có rất nhiều ứng dụng trong khoa học kỷ thuật ngày nay
Ngành thông tin liên lạc hay các hệ thống bên trong mạng máy tính sử dụng các
sợi cáp quang để tăng nhanh thời gian chuyển thông tin dùng cho việc vận hành
và sắp xếp các tệp tin.
chuyển được các cuộc gọi điện thoại và các chương trình truyền hình.
Sợi quang dựoc dùng trong y học như dể hiển thị hình ảnh, chẩn đoán và chữa
bệnh. Dùng sợi quang luồn sâu vào nhiều bộ phận bên trong cơ thể con người mà
bác sĩ không thể thâm nhập bằng các phương pháp khác.
Làm vật dụng trang trí trong nhà
Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn:
Báo xấu
LAVA
ERROR:connection to 10.20.1.100:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
ERROR:connection to 10.20.1.100:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
Đang xử lý...