Chất xơ

Khoảng 10 tỷ bit kỹ thuật số có thể được truyền mỗi giây dọc theo một liên kết sợi quang trong mạng thương mại, đủ để thực hiện hàng chục ngàn cuộc gọi điện thoại. Sợi mỏng tóc bao gồm hai lớp thủy tinh silic có độ tinh khiết cao đồng tâm lõi và lớp bọc, được bao bọc bởi một lớp vỏ bảo vệ. Các tia sáng được điều chế thành các xung kỹ thuật số bằng laser hoặc một diode phát sáng di chuyển dọc theo lõi mà không xuyên qua lớp vỏ.

Ánh sáng bị giới hạn trong lõi vì lớp vỏ có chỉ số khúc xạ thấp hơn là thước đo khả năng bẻ cong ánh sáng. Các sàng lọc trong sợi quang, cùng với sự phát triển của laser và điốt mới, một ngày nào đó có thể cho phép các mạng cáp quang thương mại mang hàng nghìn tỷ bit dữ liệu mỗi giây.


 Tổng chỉnh sửa bên trong hạn chế ánh sáng trong các sợi quang (tương tự như nhìn xuống một chiếc gương được làm theo hình dạng của một ống khăn giấy dài). Bởi vì lớp bọc có chỉ số khúc xạ thấp hơn, các tia sáng phản xạ trở lại vào lõi nếu chúng gặp phải lớp bọc ở góc nông (đường màu đỏ). Một tia vượt quá một góc “quan trọng” nhất định thoát ra khỏi sợi (đường màu vàng).

 

 


FI-MEXIMODE FIBER có lõi lớn, đường kính lên tới 100 micron. Kết quả là, một số tia sáng tạo nên xung kỹ thuật số có thể truyền theo một đường trực tiếp, trong khi những tia khác ngoằn ngoèo khi chúng bật ra khỏi lớp bọc. Những con đường thay thế này làm cho các nhóm tia sáng khác nhau, được gọi là các chế độ, đến riêng tại một điểm nhận. Xung, một tập hợp của các chế độ khác nhau, bắt đầu lan ra, mất đi hình dạng được xác định rõ. Sự cần thiết phải để lại khoảng cách giữa các xung để ngăn chặn băng thông giới hạn chồng chéo, đó là lượng thông tin có thể được gửi. Do đó, loại sợi này phù hợp nhất để truyền qua khoảng cách ngắn, ví dụ như trong máy nội soi.


GRADED-INDEX MULTIMODE FIBER chứa một lõi trong đó chỉ số khúc xạ giảm dần từ trục trung tâm ra phía ngoài ốp. Chỉ số khúc xạ cao hơn ở trung tâm làm cho các tia sáng di chuyển xuống trục chậm hơn so với các tia gần tấm ốp. Ngoài ra, thay vì ngoằn ngoèo ra khỏi lớp bọc, ánh sáng trong lõi cong một cách xoắn ốc vì chỉ số được phân loại, làm giảm khoảng cách di chuyển của nó. Đường rút ngắn và tốc độ cao hơn cho phép ánh sáng ở ngoại vi đến máy thu cùng lúc với các tia sáng chậm nhưng thẳng trong trục lõi. Kết quả: một xung kỹ thuật số chịu sự phân tán ít hơn. 


SINGLE-MODE FIBER có lõi hẹp (tám micron trở xuống) và chỉ số khúc xạ giữa lõi và lớp bọc thay đổi ít hơn so với các sợi đa mode. Do đó ánh sáng truyền song song với trục, tạo ra sự tán sắc xung nhỏ. Mạng điện thoại và truyền hình cáp cài đặt hàng triệu km sợi này mỗi năm.

 

No Responses

Write a response