Ánh sáng và công nghệ: Cáp quang truyền ánh sáng như thế nào?

Jul 21, 2023

Để lại lời nhắn

Kể từ khi sợi thạch anh đầu tiên được sản xuất vào năm 1930, chúng ta đã thực sự bước vào kỷ nguyên của cáp quang. Cho đến nay, chúng ta đã có nhiều loại sợi quang, chẳng hạn như sợi quang đa mode G.651, sợi quang đơn mode G.652, G.653, G.654, G.655, v.v. Những sợi này tạo thành nền tảng cho toàn bộ thông tin liên lạc quang học của chúng ta.
 
Vậy ánh sáng được truyền trong sợi quang như thế nào?
 

Giả sử chúng ta muốn chiếu một chùm đèn pin xuống một hành lang dài và thẳng ở đầu bên kia, chỉ cần hướng chùm tia thẳng xuống hành lang, ánh sáng truyền theo một đường thẳng và chúng ta biết điều đó ổn. Nếu hành lang có khúc cua thì sao? Lúc này có thể đặt một chiếc gương ở góc để phản chiếu chùm tia ở góc. Điều gì sẽ xảy ra nếu hành lang rất quanh co, có nhiều khúc cua? Cũng có thể lắp gương dọc tường và định hướng chùm ánh sáng sao cho nó phản xạ từ bên này sang bên kia dọc theo hành lang. Đây chính xác là những gì xảy ra khi ánh sáng truyền qua sợi quang, nhưng ánh sáng bị phản xạ hoàn toàn trong sợi quang.

20230721001

Sợi trần nguyên chất truyền thống bao gồm hai lớp, bên trong và bên ngoài. Để đạt được điều kiện phản xạ toàn phần, chiết suất N1 của lớp trong lớn hơn chiết suất N2 của lớp ngoài và N1 lớn hơn N2 là điều kiện cần để truyền tín hiệu quang trong sợi quang.

 

Tuy nhiên, khi ánh sáng truyền trong sợi quang, khi sợi quang bị uốn cong thì số phản xạ tới lui tăng lên và góc phản xạ cũng tăng lên. Miễn là độ uốn không đặc biệt nghiêm trọng, ánh sáng sẽ không lọt ra khỏi sợi, vì vậy chúng ta thường có những hạn chế nhất định đối với độ uốn của sợi. Ngoài ra, chúng ta biết rằng sợi quang thông thường được chia thành sợi quang đơn mode và sợi quang đa mode. Sự khác biệt trong phương pháp truyền tải của họ là gì, hình dưới đây có thể được hiển thị rất trực quan.

 

Dưới đây là đề cập ngắn gọn về một loại sợi quang mới đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây: sợi quang lõi rỗng.
 

Không giống như sợi quang truyền thống, sợi lõi rỗng không hướng dẫn sự truyền ánh sáng bằng sự phản xạ toàn phần mà bằng cách dẫn ánh sáng qua vùng rỗng giữa môi trường sợi, có mặt cắt ngang trông giống như tổ ong.

2023072103

 

Nguyên lý truyền ánh sáng trong sợi lõi rỗng giống như sử dụng gương nhiều lớp để đạt được hiệu ứng phản xạ toàn phần thông qua phản xạ cùng pha của rất nhiều bề mặt điện môi.

 

Đề xuất sản phẩm mạng truyền dẫn: Nền tảng DWDM OTN

2U Chassis 1

Gửi yêu cầu