zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Sợi quang và công nghệ SDH - Phần 1 Sợi quang - Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Báo xấu

180
lượt xem 67
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

các thông số của sợi quang 3.1. Suy hao của sợi quang: Công suất trên sợi quang giảm dần theo h m số mũ t-ơng tự nh- tín hiệu điện. Biếu thức tổng quát của h m số truyền công suất có dạng: P( z ) = P0 ì 10

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sợi quang và công nghệ SDH - Phần 1 Sợi quang - Chương 3

phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng III.C¸c th«ng sè cña sîi quang Ch−¬ng III : c¸c th«ng sè cña sîi quang 3.1. Suy hao cña sîi quang: C«ng suÊt trªn sîi quang gi¶m dÇn theo h m sè mò t−¬ng tù nh− tÝn hiÖu ®iÖn. BiÕu thøc tæng qu¸t cña h m sè truyÒn c«ng suÊt cã d¹ng: α − z P( z ) = P0 × 10 10 Trong ®ã: P0 : c«ng suÊt ë ®Çu sîi (z = 0) P(z): c«ng suÊt ë cù ly z tÝnh tõ ®Çu sîi α: hÖ sè suy hao P1 = P0 P2 = P ( L) z L §é suy hao ®−îc tÝnh bëi: P1 A(dB) = 10 lg P2 Trong ®ã : P1 = P0 : c«ng suÊt ®−a v o ®Çu sîi P2 = P(L) : c«ng suÊt ë cuèi sîi HÖ sè suy hao trung b×nh: A(dB) α (dB / km) = L(km) Trong ®ã: A: suy hao cña sîi L: chiÒu d i sîi _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 11- http://www.ebook.edu.vn
phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng III.C¸c th«ng sè cña sîi quang 3.2. C¸c nguyªn nh©n g©y suy hao trªn sîi quang: C«ng suÊt truyÒn trong sîi bÞ thÊt tho¸t do sù hÊp thô cña vËt liÖu, sù t¸n x¹ ¸nh s¸ng v sù khóc x¹ qua chç sîi bÞ uèn cong. a) Suy hao do hÊp thô: + Sù hÊp thô cña c¸c chÊt kim lo¹i: C¸c t¹p chÊt trong thuû tinh l mét trong nh÷ng nguån hÊp thô ¸nh s¸ng. C¸c t¹p chÊt th−êng gÆp l S¾t (Fe), §ång (Cu), Mangan (Mn), Chromium (Cr), Cobal (Co), Nikel (ni).v.v.. Møc ®é hÊp thô cña t¹p chÊt phô thuéc v o nång ®é t¹p chÊt v b−íc sãng ¸nh s¸ng truyÒn qua nã. §Ó cã sîi quang cã ®é suy hao d−íi 1dB/Km cÇn ph¶i cã thuû tinh thËt tinh khiÕt víi nång ®é t¹p chÊt kh«ng qu¸ mét phÇn tû (10-9) + Sù hÊp thô cña OH: Sù cã mÆt cña c¸c ion OH trong sîi quang còng t¹o ra mét ®é suy hao hÊp thô ®¸ng kÓ. §Æc biÖt ®é hÊp thô t¨ng vät ë c¸c b−íc sãng gÇn 950nm, 1240nm, 1400nm. Nh− vËy ®é Èm còng l mét trong nh−ng nguyªn nh©n g©y suy hao cña sîi quang. Trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o nång ®é cña c¸c ion OH trong lâi sîi ®−îc gi÷ ë møc d−íi mét phÇn tû (10-9) ®Ó gi¶m ®é hÊp thô cña nã. + Sù hÊp thô b»ng cùc tÝm v hång ngo¹i: Ngay c¶ khi sîi quang ®−îc tõ thuû tinh cã ®é tinh khiÕt cao sù hÊp thô vÉn s¶y ra. B¶n th©n cña thuû tinh tinh khiÕt còng hÊp thô ¸nh s¸ng trong vïng cùc tÝm v vïng hång ngo¹i. ®é hÊp thô thay ®æi theo b−íc sãng b) Suy hao do t¸n x¹: + T¸n x¹ Raylegh: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 12- http://www.ebook.edu.vn
phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng III.C¸c th«ng sè cña sîi quang Nãi chung khi sãng ®iÖn tõ truyÒn trong m«i tr−êng ®iÖn m«i gÆp nh÷ng chç kh«ng ®ång nhÊt sÏ x¶y ra hiÖn t−îng t¸n x¹. C¸c tia s¸ng truyÒn qua chç kh«ng ®ång nhÊt n y sÏ to¶ ®i nhiÒu h−íng, chØ mét phÇn n¨ng l−îng ¸nh s¸ng tiÕp tôc truyÒn theo h−íng cò phÇn cßn l¹i truyÒn theo c¸c h−íng kh¸c thËm chÝ truyÒn ng−îc vÒ phÝa nguån quang. + T¸n x¹ do mÆt ph©n c¸ch gi÷a lâi v líp vá bäc kh«ng ho n h¶o: Khi tia s¸ng truyÒn ®Õn nh÷ng chç kh«ng ho n h¶o gi÷a lâi v líp bäc tia s¸ng sÏ bÞ t¸n x¹. Lóc ®ã mét tia tíi sÏ cã nhiÒu tia ph¶n x¹ víi c¸c gãc ph¶n x¹ kh¸c nhau, nh÷ng tia cã gãc ph¶n x¹ nhá h¬n gãc tíi h¹n sÏ khóc x¹ ra líp vá bäc v bÞ suy hao dÇn. c) §Æc tuyÕn suy hao: α (dB/km) 5 4 3 2 1 0,4 0,25 0 0,8 1 1,2 1,3 1,4 1,55 λ (µm) Trªn ®Æc tuyÕn suy hao cña sîi quang cã 3 vïng b−íc sãng cã suy hao thÊp, cßn gäi l 3 cöa sæ suy hao: Cöa sæ thø nhÊt ë b−íc sãng 850nm: ®−îc xem l b−íc sãng cã suy hao - thÊp nhÊt ®èi víi nh÷ng sîi quang ®−îc chÕ t¹o giai ®o¹n ®Çu. Suy hao trung _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 13- http://www.ebook.edu.vn
phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng III.C¸c th«ng sè cña sîi quang b×nh ë b−íc sãng n y tõ 2 ÷ 3 dB/km. Ng y nay b−íc sãng n y Ýt ®−îc dïng v× suy hao ®ã ch−a ph¶i l thÊp nhÊt. Cöa sæ thø hai ë b−íc sãng 1300nm: suy hao ë b−íc sãng n y t−¬ng ®èi - thÊp, kho¶ng tõ 0,4 ÷ 0,5 dB/Km. §Æc biÖt ë b−íc sãng n y ®é t¸n s¾c rÊt thÊp nªn ®−îc sö dông réng r i hiÖn nay. Cöa sæ thø ba ë b−íc sãng 1550nm: cho ®Õn nay suy hao ë b−íc sãng n y - l thÊp nhÊt, cã thÓ d−íi 0,2dB/Km. 3.3. T¸n s¾c: T−¬ng tù nh− tÝn hiÖu ®iÖn tÝn hiÖu quang truyÒn qua sîi quang còng bÞ biÕn d¹ng hiÖn t−îng n y gäi l sù t¸n s¾c. Sù t¸n s¾c l m mÐo d¹ng tÝn hiÖu analog v l m xung bÞ chång lÊp trong tÝn hiÖu digital. Sù t¸n s¾c l m h¹n chÕ d¶i th«ng cña ®−êng truyÒn dÉn quang. ♦ C¸c nguyªn nh©n g©y ra t¸n s¾c: T¸n s¾c mode ( modal dispersion): + Do n¨ng l−îng ¸nh s¸ng ph©n t¸n th nh nhiÒu mode. Mçi mode l¹i truyÒn víi vËn tèc nhãm kh¸c nhau nªn thêi gian truyÒn kh¸c nhau. Sù phô thuéc cña dmodv o sè mò g: dmod ®¹t cùc tiÓu khi g ~ 2 v dmod t¨ng kh¸ nhanh khi g cã gi¸ trÞ kh¸c 2 vÒ hai phÝa. §©y l mét yªu cÇu nghiªm ngÆt trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o sîi GI. T¸n s¾c thÓ mode (dmod) thay ®æi theo d¹ng chiÕt suÊt: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 14- http://www.ebook.edu.vn
phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng III.C¸c th«ng sè cña sîi quang dmod (ns/km) 1 0,1 0,01 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 g T¸n s¾c Mode (dmod) thay ®æi theo chiÕt suÊt T¸n s¾c thÓ (chromatic dispersion): + Do tÝn hiÖu quang truyÒn trªn sîi kh«ng ph¶i l ®¬n s¾c m gåm mét kho¶ng b−íc sãng nhÊt ®Þnh. Mçi b−íc sãng l¹i cã vËn tèc truyÒn kh¸c nhau nªn thêi gian truyÒn còng kh¸c nhau T¸n s¾c chÊt liÖu: + ChiÕt suÊt cña thuû tinh thay ®æi theo b−íc sãng nªn vËn tèc truyÒn cña ¸nh s¸ng cã b−íc sãng kh¸c nhau còng kh¸c nhau. §ã l nguyªn nh©n g©y nªn t¸n s¾c chÊt liÖu. VÒ mÆt vËt lý, t¸n s¾c chÊt liÖu cho biÕt møc ®é níi réng xung cña mçi nm bÒ réng phæ nguån quang qua mçi km sîi quang, ®¬n vÞ cña ®é t¸n s¾c do chÊt liÖu M l ps/nm.Km. ë b−íc sãng 850 nm ®é t¸n s¾c do chÊt liÖu kho¶ng 90 ÷ 120 ps/nm.Km. NÕu sö dông nguån quang l LED cã bÒ réng phæ ∆λ = 50 nm th× ®é níi réng xung khi truyÒn qua mçi Km l : Dmat = M × ∆λ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 15- http://www.ebook.edu.vn
phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng III.C¸c th«ng sè cña sîi quang Dmat = 100ps/nm.Km × 50nm = 5ns/Km Cßn nÕu nguån quang l Laser Diode cã ∆λ = 3 nm th× ®é níi réng xung chØ kho¶ng 0,3 ns/Km. ë b−íc sãng 1300nm t¸n s¾c do chÊt liÖu b»ng t¸n s¾c èng dÉn sãng nh−ng ng−îc dÊu nªn t¸n s¾c thÓ b»ng kh«ng. Do ®ã b−íc sãng 1300nm th−êng ®−îc chän cho c¸c ®−êng truyÒn tèc ®é cao. ë b−íc sãng 1550nm ®é t¸n s¾c do chÊt liÖu kho¶ng20ps/nm.Km d (ps/nm.km) 16 12 T¸n s¾c chÊt liÖu 8 T¸n s¾c s¾c thÓ 4 0 1200 1300 1400 1600 λ (nm) -4 -8 T¸n s¾c dÉn sãng -12 -16 T¸n s¾c chÊt liÖu, t¸n s¾c dÉn sãng v t¸n s¾c s¾c thÓ thay ®æi theo b−íc sãng T¸n s¾c do t¸c dông cña èng dÉn sãng: + Sù ph©n bè n¨ng l−îng ¸nh s¸ng trong sîi quang phô thuéc v o b−íc _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 16- http://www.ebook.edu.vn
phÇn 1. sîi quang Ch−¬ng III.C¸c th«ng sè cña sîi quang sãng, sù ph©n bè n y g©y nªn hiÖn t−îng t¸n s¾c èng dÉn sãng. T¸n s¾c èng dÉn sãng rÊt nhá chØ ®¸ng chó ý víi sîi ®¬n mode. T¸n s¾c thÓ cña c¸c lo¹i sîi: + dchr (ps/nm.km) 1 12 2 8 4 3 1300 1600 0 λ (nm) -4 1200 1400 1500 -8 -12 T¸n s¾c thÓ cña c¸c lo¹i sîi 1: Sîi b×nh th−êng (G652) 2: Sîi dÞch t¸n s¾c (G653) 3: Sîi san b»ng t¸n s¾c. *** _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ - 17- http://www.ebook.edu.vn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.