sợi quang và sự truyền ánh sáng trong sợi quang

TI NCKH
lời nói đầu
Cùng với sự phát triển mọi mặt về kinh tế xã hội, các nhu cầu vui chơi giải
trí của con ngời cũng tăng lên nhanh không ngừng cả về số lọng và chất lợng.
Hoà vào xu thế đó, các dịch vụ viễn thông cũng không ngừng phát triển nhằm
thoả mãn các nhu cầu của con ngời, đặc biệt là con ngời của kỷ nguyên và thông
tin.
Để tạo ra đợc một cơ sở hạ tầng tốt làm nền tảng để phát triển các dịch vụ
thông tin, hệ thống truyền dẫn cũng ngày càng đợc cải tiến và nâng cao về chất l-
ợng. Từ khi ra đời cáp quang đã thể hiện là một môi trờng truyền dẫn lý tởng với
băng thông gần nh vô hạn và rất nhiều u điểm khác. Các hệ thống truyền dẫn mới
chỉ khai thác một phần rất nhỏ băng thông của sợi quang. Do việc nâng cấp
tuyến truyền dẫn bằng cách tăng tốc độ tín hiệu điện gặp nhiều khó khăn, các
nhà khoa học đã tìm cách nâng cao tốc độ tuyến bằng cách tăng tốc độ tín hiệu
quang.
Trong khuôn khổ bản báo cáo thực tập với mong muốn giới thiệu tổng
quan của thông tin quang bao gồm bốn chơng sau:
ChơngI: Tổng quan về hệ thống thông tin quang
ChơngII: Sợi quang và sự truyền ánh sáng trong sợi quang
ChơngIII: Cáp quang
Chơng IV: Phần tử chuyển đổi điện quang-quang điện
Với nội dung trên cuốn báo cáo góp một phần nhỏ trong lĩnh vực nghiên
cứu và phát triển sợi quang.
Sau cùng em xin trân trọng gửi tới thầy giáo hớng dẫn Th.s.Lấ QUANG
KHI lòng biết ơn sâu sắc về sự chỉ dẫn chu đáo, tận tình trong quá trình thực
hiện bản báo cáo thực tập này.
1
TI NCKH

Chơng I: Tổng quan về hệ thống thông tin quang .
I. Giới thiệu về thông tin quang.

1. Khái quát chung
Thông tin quang có tổ chức hệ thống cũng tơng tự các hệ thống thông tin
khác vì thế thành phần cơ bản nhất của hệ thống thông tin quang luôn tuân thủ
theo một hệ thống thông tin chung .Đây là nguyên lý mà loài ngời đã sử dụng
ngay từ thời kỳ khai sinh ra các hình thức thông tin , tín hiệu cầu truyền đi đợc
phát vào môi trờng truyền dẫn tơng ứng, và đầu thu sẽ thu lại tín hiệu cầu truyền.
Đối với hệ thống thông tin quang thì môi trờng truyền dẫn ở đấy chính là sợi dẫn
quang ,nó thực hiện truyền ánh sáng mang tín hiệu thông tia từ phía phát tới phía
thu.
Vào năm 1960, việc phát minh ra Laserddeer làm nguồn phát quang đã mở
ra một thời kỳ mới có ý nghĩa rất to lớn trong lịch sử của kỹ thuật thông tin sử
dụng dải tần ánh sáng .Theo lý thuyết thì nó cho phép thực hiện thông tin với l-
ợng kênh rất lớn vợt rất nhiều lần các hệ thống Viba hiện có. Hàng loạt các thực
nghiệm về thông tin trên bầu khí quyển đợc tiến hành ngay sau đó. Một số kết
quả thu đợc nhng tiếc rằng chi phí quá tốn kém, kinh phí tập trung vào sản xuất
các thiết bị để vợt qua đợc các cản trở do điều kiện thời tiết (ma, tuyết ) gây ra
là rất lớn, chính vì vậy nó cha thu hút đợc sự chú ý của mạng lới.
Một hớng nghiên cứu khác cùng thời gian này là đã tạo đợc hệ thống
thông tin đáng tin cậy hơn hớng thông tin khí quyển đó là sự phát minh ra sợi
quang. Các sợi dẫn quang lần đầu tiên đợc chế tạo mặc dù suy hao lớn (khoảng
1000db/Km),đã tạo ra đợc một mô hình hệ thống có xu hớng linh hoạt khả thi
hơn .Tiếp theo là KAO,Hockman và Werts năm 1966đã nhận thấy sự suy hao cua
sợi quang là do tạp chất có trong vật liệu chế tạo. Những nhận định đó đã đợc
sáng tỏ khi Kapron,Keck và Maurer chế tạo thành công sợi thuỷ tinh có suy hao
20db/Km vào năm 1970. Suy hao nay cho phép tạo ra cự ly truyền dẫn tơng đơng
với các hệ thống truyền dẫn bằng cáp đồng. Với sự cố gắng đó các sợi dẫn quang
có suy hao nhỏ lần lợt ra đời. Đầu những năm 1980, các hệ thống thông tin trên
2
TI NCKH
sợi dẫn quang đã đợc phổ biến khá rộng với vùng bớc sóng làm việc 1300nm. Và

bây giờ sợi dẫn quang đã đạt tới mức suy hao rất nhỏ khoảng 0,154db/Km tại bớc
sóng dài hơn là 1550nm cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sợi
quang trong hai thập niên qua. Giá trị suy hao này đã gần đạt tới mức tính toán
trên lý thuyết cho các sợi quang đơn mốt là 0,14db/Km . Cùng với sợi quang,
công nghệ chế tạo các nguồn phát và thu quang đã tạo ra hệ thống thông tin
quang với u điểm trội hơn hẳn so với các hệ thống thông tin các kim loại là:
- Suy hao truyền dẫn.
- Băng tần truyền dẫn rất lớn.
- Không bị ảnh hởng của nhiều điện từ.
- Có tính bảo mật tín hiệu thông tin.
- Có kích thớc và trọng lợng nhỏ.
- Sợi có tính cách điện tốt.
- Tin cậy và linh hoạt.
- Sợi đợc chế tạo từ vật liệu thông thờng
Do các u điểm trên mà hệ thống thông tin quang đợc áp dụng rộng rải trên
mạng lới. Chúng có thể xây dựng làm các tuyến đờng trục trung kế, liên tỉnh,
thuê bao kéo dài, truy nhập vào mạng thuê bao linh hoạt và đáp ứng mọi môi tr-
ờng lắp đặt từ trong nhà, trong các cấu hình thiết bị cho đến xuyên lục địa, vợt
đại dơng Các hệ thống thông tin quang cũng rất phù hợp cho truyền dẫn số
không loại trừ tín hiệu dới dạng ghép kênh nào, các tiêu chuẩn từ Châu Âu Bắc
Mỹ và Nhật Bản. Ngoài các luồng tốc độ đó có một tiêu chuẩn mới phát triển
trong những năm gần đây gọi là SONET (Sunchronceus optical Network), tốc độ
truyền dẫn ở tiêu chuẩn này hơi khác, nó xác định cấu trúc khung đồng bộ để gửi
một lu lợng ghép kênh số trên sợi quang.
Hiện nay các hệ thống thông tin quang đã đợc ứng dụng rộng rãi trên thế
giới, chúng đáp ứng đợc cả tín hiệu tơng tự (Analog) và số (digital), chúng cho
phép truyền dẫn tất cả các tín hiệu dịch vụ băng hẹp và băng rộng, đáp ứng mọi
nhu cầu của mạng số hóa liên kết đa dịch vụ (ISDN). Số lợng cáp quang hiện nay
3
TI NCKH

đợc lắp đặt trên thế giới với số lợng lớn, đủ mọi tốc độ truyền dẫn với các cự ly
khác nhau, các cấu trúc mạng đa dạng. Nhiều nớc lấy cáp quang làm môi trờng
truyền dẫn chính cho mạng viễn thông. Các hệ thống thông tin quang sẽ là mũi
đột phá về tốc độ, cự ly truyền dẫn và cấu hình linh hoạt cho các dịch vụ viễn
thông cấp cao.
Bảng 1-1: Tốc độ truyền dẫn tiêu chuẩn ở Bắc Mỹ, Châu Âu và Nhật Bản.
Phân cấp Khối Bắc Mỹ Khối Châu Âu Nhật Bản
Tốc độ bit
Mbit/s
Số kênh
thoại
Tốc độ
bit Mbit/s
Số kênh
thoại
Tốc độ bit
Mbit/s
Số kênh
thoại
1
2
3
4
5
1,544
6,312
44,736
274,176
274,176
24

96
672
4032
4032
2,048
8,448
34,368
139,264
565,184
30
120
480
1920
7680
1,544
6,312
32,064
97,728
396,200
24
96
480
1440
5760
Bảng 1-2: Các mức phân cấp tín hiệu SONET
Mức OC - 1 OC - 3 OC - 9 OC-12 CO-18 OC-24 OC-36 OC-48
Tốc độ
truyền
Mbit/s
51,84 155,52 466,56 622,08 933,12 1244,16 1866,24 2488,32

2.Cấu trúc và thành phần chính trong tuyến truyền dẫn quang.
Nhìn chung, các hệ thống thông tin quang thờng phù hợp hơn cho việc
truyền dẫn tín hiệu số và hầu hết quá trình phát triển của hệ thống thông tin
quang đều đi theo hớng này. Theo quan niệm thống nhất đó, ta xét cấu trúc của
tuyến thông tin gồm các thành phần chính sau:
- Phần phát quang.
4
TI NCKH
- Cáp sợi quang.
- Phần thu quang.
Phần phát quang cấu tạo từ nguồn phát tín hiệu quang và các mạch điện
điều khiển liên kết với nhau. Cáp quang bao gồm các sợi dẫn quang và các lớp vở
bọc xung quanh để bảo vệ khỏi tác động có hại từ môi trờng bên ngoài. Phần thu
quang do bộ tách sóng quang và mạch khuếch đại, tái tạo tín hiện hợp thành.
Ngoài các thành phần chủ yếu trên, tuyến thông tin quang còn có các bộ nối
quang Counetor, các mối hàn, các bộ nối quang, chia quang và trạm lặp. Tất cả
tạo nên một tuyến thông tin quang hoàn chỉnh.
5
Nguồn
phát
quang
Các thiết bị khác
Khuếch đại
Bộ thu quang
Trạm lặp
Bộ phát quang
Tín hiệu
điện vào
Mạch
điều

khiển
Bộ nối
quang
Sợi dẫn
quang
Mối hàn
sợi
Bộ chia quang
Phát
quang
Mạch điện
Thu
quang
Khuếch đại
quang
Chuyển đổi
tín hiệu
Đầu thu
quang
Tín hiệu
điện ra
TI NCKH
Hình 1-1: Tổng quát của hệ thống thông tin quang

Trạm lặp có cấu trúc gồm có thiết bị phát và thiết bị thu ghép quay phần
điện vào nhau. Thiết bị thu ở trạm lặp sẽ thu tin hiệu quang yếu rồi tiến hành biến
đổi thành tín hiệu điện, khuếch đại tín hiệu này sửa dạng và đa vào đầu vào thiết
bị phát quang. Thiết bị phát quang thực hiện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu
quang rồi lại phát tiếp vào đờng truyền. Những năm gần đâycác bộ khuyếch đại
quang đã đợc sử dụng để thay thế cho các thiết bị trạm lặp quang.

II. Sơ đồ tổng quát của hệ thống thông tin quang.
1.Các chức năng:
Hình 1-2: Tổng quát hệ thống thông tin điện (a) và quang(b)
1. Nguồn tín hiệu thông tin là nh nhau,đều là các dạng thông tin thông th-
ờng hiện nay nh tiếng nói, hình ảnh, số liệu, văn bản
2. Phần điện tử: là phần chung của cả hai hệ thống, để xử lý nguồn tin, tạo
ra các tín hiệu điện đa vào các hệ thống truyền dẫn, có thể là tín hiệu analog
hoặc digital (điểm A).
3. Bộ biến đổi điện quang E/O để thực hiện điều biến tín hiệu điện vào c-
ờng độ bức xạ quang để cho phát đi. Cũng nh trong thông tin điện với nhiều ph-
ơng thức điều biến khác nhau, trong thông tin quang cũng có nhiều phơng pháp
điều biến tín hiệu điện vào bức xạ quang. Các hệ thống hiện nay đang làm việc
6
A
a)
b)
Nguồn
tín hiệu
Phần
điện tử
A
Nguồn
tín hiệu
Phần
điện tử
C
Sợi quang SQ
Biến đổi
điện quang
E/O

C
Kênh truyền dẫn Điều biến
Tín
hiệu thu
Tín
hiệu thu
D B
B
Biến đổi
điện quang
O/E
D
Phần
điện tử
Giải điều
Phần
điện tử
TI NCKH
theo nguyên lí điều biến trực tiếp cờng độ ánh sáng, còn các hệ thống coherence
trong tơng lai thì áp nguyên lý điều biến gián tiếp bằng cách điều pha hoặc điều
tần các tia bức xạ coherence là các bức xạ kết hợp. Tín hiệu ra phải là tín hiệu
quang, các tín hiệu cao tần đợc điều biến biên độ hoặc pha hoặc tần số.
4. Sợi quang SQ để truyền dẫn ánh sáng của nguồn bức xạ (E/O) đã điều
biến, vai trò nh kênh truyền dẫn.
5. Bộ biến đổi quang điện (O/E) là bộ thu quang, tiếp nhận ánh sáng từ sợi
quang đa vào biến đổi trở lại thành tín hiệu điện nh tín hiệu phát đi. Tín hiệu vào
của hai bộ này (điểm D) khác dạng nhau (điện hoặc quang) nhng tín hiệu ra của
chúng (điểm B) là tín hiệu điện giống nhau để đa vào phần điện tử, tách ra tín
hiệu thu giống tín hiệu phát đi ở nguồn tin ban đầu.
6. Tải tin: Trong hệ thống điện thì tải tin là các sóng điện từ cao tần, trong

hệ thống quang và ánh sáng cũng là sóng điện từ song có tần số rất cao
(10
14
ữ10
15
) do vậy tải tin quang rất thuận lợi cho tải các tín hiệu băng rất rộng.
7. Vấn đề chuyển tiếp tín hiệu: Tín hiệu truyền đa trên đờng truyền bị tiêu
hao, nên sau một khoảng cách nhất định phải có trạm lặp khuyếch đại (tín hiệu
analog) hoặc tái sinh tín hiệu (tín hiệu digital). Hiện nay cha thực hiện đợc
khuyếch đại hoặc tái sinh tín hiệu quang, nên tại các trạm khuyếch đại trung gian
hoặc các trạm lặp phải thực hiện ba bớc sau:
- Chuyển đổi từ tín hiệu quang sang tín hiệu điện.
- Sửa đổi dạng tín hiệu đã bị méo hoặc tái sinh tín hiệu dới dạng điện.
- Chuyển đổi tín hiệu điện đã đợc khuyếch đại hoặc tái sinh thành tín hiệu
quang để tiếp tục phát đi.
8. Năng lực truyền dẫn: Năng lực truyền dẫn của hệ thống đợc đánh giá
qua hai đại lợng:
- Độ rộng băng tần có thể truyền dẫn đợc.
- Cự li trạm lặp hoặc độ dài đoạn chuyển tiếp
Xu thế của các hệ thống truyền dẫn quang là truyền dẫn dải rất rộng và cự
li trạm lặp rất lớn. Thực tế các hệ thống quang hiện nay đã vợt qua các hệ thống
7
TI NCKH
truyền dẫn điện ở cả hai yêu cầu trên. Các đại lợng trên đợc xác định bởi nhiều
yếu tố liên quan đến nhau nh sau:
- Tiêu hao và tán xạ truyền dẫn của sợi quang.
- Công suất bức xạ và khả năng điều biến của linh kiện phát quang.
- Độ nhạy của máy thu quang.
- Tiêu hao phụ khi sử lí các phần tử trên toàn tuyến.
2. Ưu điểm và nhợc điểm của hệ thống thông tin quang

a. Ưu điểm:
1. Sợi quang nhỏ và nhẹ hơn các kim loại, đờng kính mẫu của sợi quang là
0,1 mm, nhỏ hơn rất nhiều so với sợi cáp đồng trục 10mm.
2. Sợi cáp nhỏ hơn sợi cáp kim loại, nhẹ hơn, dễ uốn cong. Chi phí vật liệu
cáp ít, cáp lại đợc lắp đặt thuận tiện, ngay cả bằng tay. Cáp quang hiện nay cho
phép tăng đợc nhiều kênh truyền dẫn mà chỉ tăng đờng kính cáp rất ít.
3. Sợi quang chế từ thuỷ tinh thạch anh là môi trờng trung tính với ảnh h-
ởng của nớc, axít, kiềm nên không sợ bị ăn mòn, ngay cả khi lớp vỏ bảo vệ bên
ngoài có bị h hỏng nhng sợi thuỷ tinh còn tốt thì vẫn bảo đảm truyền tin tốt.
4. Sợi thuỷ tinh là sợi điện môi nên hoàn toàn cách điện, không sợ bị chập
mạch.
5. Tín hiệu truyền trong sợi quang không bị ảnh hởng của điện từ trờng
ngoài, nên có thể sử dụng sợi để cho các hệ thống thông tin ở những nơi có nhiễu
điện từ trờng mạnh nh trong các nhà máy, nhà máy điện mà không cần che
chắn ảnh hởng điện từ.
6. Cũng vì nhẹ và không bị ảnh hởng điện từ nên sợi quang cũng đợc sử
dụng nhiều trong máy bay, tàu thuỷ, hoặc trong công nghiệp để truyền số liệu.
7. Không gây nhiễu ra bên ngoài và cũng không gây xuyên âm giữa các
sợi quang, đảm bảo không bị nghe trộm.
8. Vì sợi quang là sợi điện môi, nên đầu vào và đầu ra của hệ thống hoàn
toàn cách điện và không có mạch vòng chảy qua đất.
8
TI NCKH
9. Tiêu hao nhỏ không phụ thuộc tần số tín hiệu và tiêu hao nhỏ trong dải
tần rộng nên cho phép truyền dẫn băng rộng, truyền đợc tốc độ lớn hơn cáp kim
loại khi cùng chi phí xây dựng mạng.Trong tơng lai làm cáp thuê bao cho các
dịch vụ dải rộng cũng rất phù hợp.
10. Vì có tiêu hao nhỏ nên cho phép đạt cự ly khoảng lặp lớn hơn của cáp
kim loại rất nhiều.
b. Nhợc điểm:

Do lu lợng thông tin đòi hỏi ngày càng lớn, dung lợng tuyến ngày càng đ-
ợc nâng cao và đến lúc vợt quá khả năng của thiết bị truyền dẫn. Nhất là các
tuyến cáp quang, trục cáp quang có dung lợng tuyến tăng rất nhanh. Để nâng cao
khả năng của một tuyến thông tin các nhà điều hành mạng phải lựa chọn:
1. Xây dựng thêm tuyến truyền dẫn quang.
2. Nâng cấp đờng tuyến bằng phơng pháp ghép kênh theo thời gian.
3. Nâng cấp đờng truyền bằng phơng pháp ghép kênh theo bớc sóng
Hệ thống thông tin quang yêu cầu công nghệ chế tạo các linh kiện rất tinh
vi và đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối đặc là trong việc hàn nối sợi quang là rất
phức tạp.
Việc cấp nguồn điện cho trạm trung gian là khó vì không lợi dụng luôn đ-
ợc đờng truyền nh ở trong các hệ thống thông tin điện(ví dụ nh việc cấp nguồn
điện cho trạm lọc ở giữa biển).
Chơng II: Sợi quang và sự truyền ánh sáng trong sợi quang
1. Bản chất của ánh sáng.
Bản chất của ánh sáng có thể coi là một chùm các phần tử lại rất nhỏ bé
đợc phát ra từ một nguồn sáng. Các phần tử này đợc hình dung nh đang đi theo
một đờng thẳng và thâm nhập vào môi trờng trong suốt nhng lại bị phản xạ khi
9
TI NCKH
gặp các môi trờng đục. Quan điểm này đã mô tả đầy đủ các hiệu ứng về quang
học trong một phạm vi riêng nào đó ví dụ nh hiện tợng phản xạ và khúc xạ ánh
sáng, nhng lại không đúng khi dùng thuyết này để giải thích về hiện tợng nhiễu
xạ và giao thoa. Vào năm 1864, Maxwell đã chứng minh bằng lý thuyết rằng bản
chất của sóng ánh sáng là sóng điện từ. Hơn thế khi quan sát các hiệu ứng về
phân cực ngời ta thấy sự chuyển động của sóng luôn vuông góc với hớng của
sóng đi, điều đó nói lên sóng ánh sáng là sóng ngang.
2. Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng.
Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng chủ yếu dựa vào hiện tợng phản xạ toàn
phần của tia sáng tại mặt phân cách hai môi trờng khi nó đi từ môi trờng đặc hoá

sang môi trờng loãng hơn.

Cho một tia sáng đi từ môi trờng có chiết suất n
1
sang môi trờng có chiết
suất n
2
(n
2
< n
1
); Tia tới 91) hợp với pháp tuyến P của mặt phân cách giữa hai
môi trờng một góc tới là . Khi sang môi trờng thứ hai, tia sáng bị khúc xạ và
hợp với pháp tuyến P một góc khúc xạ các đại lợng này đều tuân theo định luật
khúc xạ ánh sáng:
n
1
sin = sin
ứng với góc tới hạn T thì góc khúc xạ
= 90
0
lúc này sinT =
10
n
2
n
1
2
P

(1)
n
2
n
1
(2)
1
P
n
2
n
1

T
Vùng phản xạ toàn phần
TI NCKH
Vậy điều kiện để xây ra phản xạ toàn phần là: các tia sáng phải đi từ môi
trờng chiết suất lớn hơn sang môi trờng chiết suất nhỏ hơn và góc tới của tia sáng
phải lớn hơn góc tới hạn.
Cấu trúc của sợi dẫn quang và các mode truyền dẫn. Để đảm bảo sự lan
truyền của ánh sáng trong sợi thì trớc hết cấu trúc của nó phải là một ống dẫn
nóng hoạt động ở dải tần quang, có dạng hình trụ làm bằng vật liệu thủy tin có
chỉ số chiết suất n
1
lớn và bao quanh lõi là một lớp vỏ phản xạ hình ống đồng
tâm với lõi và có chiết suất n
2
< n
1
. Vật liệu cấu tạo lõi sợ thờng là thủy tinh, còn

vỏ phản xạ có thể là thủy tinh hay chất dẻo trong suốt. Việc phân loại sợi quang
phụ thuộc vào sự thay đổi thành phần chiết suất của lõi sợi.
- Loại sợi có chỉ số chiết suất đồng đều ở lõi sợi gọi là sợi có chỉ số chiết
suất phân bậc (SI - Step Index).
- Loại sợi có chỉ số chiết suất Gradien (GI).
- Loại sơi phân chia theo mode truyền dẫn.
Mode ở đây chính là sự lan truyền ánh sáng dọc theo sợi đợc mô tả dới
dạng các sóng điện từ truyền dẫn. Mỗi một mode truyền dẫn là một mẫu các tr-
ờng điện và trờng từ đợc lặp đi lặp lại dọc theo sợi ở các khoảng cách tơng đơng
với bớc sóng.
3. Các dạng phân bố chiết suất trong sợi quang
a.Khẩu độ số NA
Sự phản xạ toàn phần chỉ xảy ra đối với những tia sáng có góc tới ở đầu sợi
nhỏ hơn góc giới hạn
max
. Sin của góc giới hạn này đợc gọi là khẩu độ số , ký
hiệu NA.
NA=sin
max
Hình 2-1:Đờng truyền của các tia sáng với góc tới khác nhau
áp dụng công thức Snell để tính NA
11
n
2
n
2
n
1

Max

0

0 - 90
0
1
2
3
3
2
1
A
B
TI NCKH
Tại điểm A đối với 2 tia:
n
0
sin
max
=n
1
sin(90
0
-
0
)
n
0

=1,chiết suất của không khí
sin(90
0
-
0
)=cos
=
0
2
sin1


=
2
1
2
2
1
n
n

vì sin
0
=
1
2
n
n
Do đó NA=sin
max

=
2
2
2
1
nn
= n
1
2
Trong đó: =
2
1
2
2
2
1
2n
nn


1
21
n
nn

Độ lệch chiết suất tơng đối
b. Sợi quang có chiết suất nhảy bậc (sợi SI: Step- Index)
Đây là loại sợi có cấu tạo đơn giản nhất với chiết suất của lõi và lớp bọc
khác nhau một cách rõ rệt nh hình bậc thang. Các tia sáng từ nguồn quang phóng
vào đầu sợi với góc tới khác nhau sẽ truyền theo những đờng khác nhau.

Hình 2-2: Sự truyền ánh sáng trong sợi có chiết suất nhảy bậc (SI)
Các tia sáng truyền trong lõi sợi với cùng vận tốc (vì v = c/n
1
, ở đây n
1
không đổi) mà chiều dài đờng truyền khác nhau nên thời gian truyền sẽ khác
nhau trên cùng một chiều dài sợi. Điều này dẫn tới một hiện tợng: Khi đa một
xung ánh sáng hẹp vào đầu sợi lại nhận đợc một xung ánh sáng rộng hơn ở cuối
sợi. Đây là hiện tợng tán sắc, do có độ tán sắc lớn nên sợi SI không thể truyền tín
hiệu số có tốc độ cao qua cự li dài đợc. Nhợc điểm này có thể khắc phục đợc
trong loại sợi có chiết suất giảm dần.
12
n
b
a
a
0
n
2
b
n
1
n
2
n
2
n
1
>
n

2

TI NCKH
c. Sợi đa mode (MM: Multi- Mode)
Sợi đa mode có đờng kính lõi và khẩu độ số lớn nên thừa số V và số mode
N cũng lớn.
Các thống số của loại sợi đa mode thông dụng (50/125àm) là:
- Đờng kính lõi: d = 2a = 50àm
- Đờng kính lớp bọc: D = 2b = 125àm
- Độ lệch chiết suất: = 0,01 = 1%
- Chiết suất lớn nhất của lõi: n
1
= 1,46
Nếu làm việc ở bớc sóng = 0,85àm thì:
V =
382
2

2
1
= anNAa




Và số mode truyền đợc trong sợi là: ( Nếu là sợi SI)
N =
726
2
2

V
Sợi đa mode có thể có chiết suất nhảy bậc hoặc chiết suất giảm dần
a. Sợi SI b. Sợi GI
Hình2-4 Kích thớc sợi đa mode theo tiêu chuẩn CCITT (50/125
à
m)
13
50
à
m
125
à
m
n
2
n
1
125
à
m
n
2
n
1
50
à
m
125
à

m
0
n
2
n
1
9
à
m
TI NCKH
Hình2-5: Kích thớc sợi đơn mode
ở đây chỉ so sánh những nét nổi bật của hai loại sợi này. Độ tán sắc của
sợi đơn mode nhỏ hơn nhiều so với sợi đa mode (kể cả loại sợi GI, đặc biệt ở bớc
sóng = 1300nm, độ tán sắc của sợi đơn mode rất thấp. Do đó dải thông của sợi
đơn mode rất rộng. Song vì kích thớc lõi sợi đơn mode quá nhỏ nên đòi hỏi kích
thớc của các linh kiện quang cũng phải tơng đơng và các thiết bị hàn nối sợi đơn
mode phải có độ chính xác rất cao. Các yêu cầu này ngày nay đều có thể đáp ứng
và
do đó sợi đơn mode đang đợc dùng phổ bi
14
r
n
2
n
1
n
(Sợi đa mode
chiết suất biến
đổi SI - MM
xung vào xung ra

n
2
n
1
n
(Sợi đơn mode SM)
xung vào xung ra
r
xung vào
n
2
n
1
n
(Sợi đa mode chiết
suất bậc SI - MM
xung ra
TI NCKH
5. Suy giảm tín hiệu trên sợi dẫn quang:
a. Suy hao do hấp thụ:
- Sự hấp thụ của các tạp chất kim loại: Các tạp chất kim loại trong thuỷ
tinh là một trong những nguồn hấp thụ năng lợng ánh sáng. Các tạp chất thờng
gặp là Sắt (Fe), Đồng (Cu), Mangan (Mn), Chromium (Cr), Cobal (Co), Niken
(Ni).
Mức độ hấp thụ của từng loại tạp chất phụ thuộc vào nồng độ tạp chất và
bớc sóng ánh sáng truyền qua nó.
Với nồng độ tạp chất một phần triệu (10
-6
) thì độ hấp thụ của vài tạp chất
nh trên.

Hình2-8: Độ hấp thụ của các tạp chất kim loại
Để có đợc sợi quang có độ suy hao dới 1 dB/Km cần phải có thuỷ tinh thật
tinh khiết với nồng độ tạp chất không quá một phần tỉ (10
-9
).
- Sự hấp thụ của ion OH: Sự có mặt của các ion OH trong sợi quang cũng
tạo ra một độ suy hao hấp thụ đáng kể. Đặc biệt, độ hấp thụ tăng vọt ở các bớc
sóng gần 950nm, 1240nm, 1400nm.
15
400
500
0
600
800
200
100
300
600
500
(dB/km)
12001000 1400
Mn
(
nm)
1600
Fe
Cu

TI NCKH
Nh vậy độ ẩm cũng là một trong những nguyên nhân gây suy hao của sợi

quang. Trong quá trình chế tạo nồng độ của các ion OH trong lõi sợi đợc giữ ở
mức dới một phần tỉ để giảm độ hấp thụ của nó.
Hình2-9: Độ hấp thụ của ion OH(với nồng độ 10
-6
)
- Sự hấp thụ bằng cực tím và hồng ngoại: Ngay cả khi sợi quang và thuỷ
tinh có độ tinh khiết cao sự hấp thụ vẫn xảy ra. Bản thân thuỷ tinh tinh khiết
cũng hấp thụ ánh sáng trong vùng cực tím và vùng hồng ngoại. Độ hấp thụ thay
đổi theo bớc sóng, sự hấp thụ trong vùng hồng ngoại gây trở ngại cho khuynh h-
ớng sử dụng các bớc sóng dài trong thông tin quang.
Hình2-10: Suy hao hấp thụ vùng cực tím và hồng ngoại
b. Suy hao do tán xạ
- Tán xạ Rayleigh: Nói chung khi sóng điện từ truyền trong môi trờng điện
môi gặp những chỗ không đồng nhất sẽ xảy ra hiện tợng tán xạ. Những chỗ
16
Hấp thụ cực tím
1000
10
1
0,1
0,01
600
800
100

(dB/km)
1400
1200
1600
(

nm)
Hấp thụ hồng ngoại
1000
3
1
600
0
2
800

(dB/km)
1400
1200
1600
(
nm)
TI NCKH
không đồng nhất sẽ xảy ra hiện tợng tán xạ. Những chỗ không đồng nhất trong
sợi quang do cách sắp xếp của các phần tử thuỷ tinh, các khuyết tật của sợi nh
bọt không khí, các vết nứt khi kích thớc của vùng không đồng nhất vào khoảng
một phần mời bớc sóng thì chúng trở thành những nguồn điểm để tán xạ. Các tia
sáng truyền qua những chỗ không đồng nhất này sẽ toả ra nhiều hớng. Chỉ một
phần năng lợng ánh sáng tiếp tục truyền theo hớng cũ, phần còn lại truyền theo
hớng khác, thậm chí truyền ngợc về phía nguồn quang. Độ suy hao của tán xạ
Rayleigh tỷ lệ nghịch với luỹ thừa bậc 4 của bớc sóng (
-4
) nên giảm rất nhanh
về bớc sóng dài.
ở bớc sóng 850nm suy hao do tán xạ Rayleigh của sợi silica khoảng 1 đến
2 db/km và ở bớc sóng 1300nm suy hao chỉ khoảng 0,3db/km. ở bớc sóng

1550nm suy hao này còn thấp hơn nữa.
Cần lu ý rằng tán xạ Rayleigh là một nguyên nhân gây suy hao cho sợi
quang nhng hiện tợng này lại đợc ứng dụng để đo lờng trong các máy đo quang
dội.
Hình2-11:Suy hao do tán xạ Rayleigh
- Tán xạ do mặt phân cách giữa lõi và lớp bọc không hoàn hảo: Khi tia
sáng truyền đến những chỗ không hoàn hảo giữa lõi và lớp bọc tia sáng sẽ bị tán
xạ. Lúc đó một tia tới sẽ có nhiều tia phản xạ với các góc phản xạ khác nhau.
Những tia có góc phản xạ nhỏ hơn góc tới hạn sẽ khúc xạ ra lớp bọc và bị suy
hao dần.
17
1
0,7
0
0,3
0,8
0,9
1
2
3
4
5
(
dB/km)
1,5
1,1
1,2 1,4
1,3
(à
m)

1,6
TI NCKH
c. Suy hao do sợi bị uốn cong:
- Vi uốn cong: Khi sợi quang bị chèn ép tạo nên những chỗ uốn cong nhỏ
thì suy hao của sợi cũng tăng lên. Sự suy hao này xuất hiện do tia sáng bị lệch
trục khi đi qua những chỗ vi uốn cong đó. Một cách chính xác hơn, sự phân bố
trờng bị xáo trộn khi đi qua những chỗ vi uốn cong và dẫn tới sự phát xạ năng l-
ợng ra khỏi lõi sợi.
Đặc biệt sợi đơn mode rất nhạy cảm với những chỗ vi uốn cong, nhất là về
phía bớc sóng dài.
- Uốn cong khi sợi bị uốn cong với bán kính uốn cong càng nhỏ thì suy hao
càng tăng. Dĩ nhiên không thể tránh đợc việc uốn cong sợi quang trong quá trình
chế tạo và lắp đặt. Song nếu giữ cho bán kính uốn cong lớn hơn một bán kính tối
thiểu cho phép thì suy hao do uốn cong không đáng kể. Bán kính uốn cong tối
thiểu do nhà sản xuất đề nghị thông thờng từ 30mm đến 50mm.
Hình2-12: Suy hao do uốn cong thay đổi theo bán kính R
Chơng III: Cáp quang
1.Khái quát chung:
Để đa đợc sợi dẫn quang vào sử dụng trong môi trờng thực tế của mạng lới
viễn thông, các sợi cần phải kết hợp lại thành cáp với môi trờng lắp đặt. Cấu trúc
của cáp sợi quang rất đa dạng và khác nhau ở nhiều điểm, tuỳ thuộc vào các điều
kiện cụ thể và dựa vào môi trờng đặt cáp mà cpá quang cũng có các tên nh cáp
kim loại là:
- cáp chôn trực tiếp dới đất
18
(
dB/km)
0,01
0
10

20
1
0,1
10
30
40
60
50
R (mm)
TI NCKH
- cáp kéo trong cống
- cáp treo ngoài trời
- Cáp đặt trong nhà
- Cáp nối giữa các thiết bị
- Cáp ngập nớc
- Cáp thả biển
Đối với từng loại cáp khác nhau sẽ có thiết kế khác nhau, nhng các nguyên
lý cơ bản về thiết kế đều phải có trong mọi loại cáp. Đặc thù về cấu trúc sợi
quang có đợc là do có đặc tính cơ học của sợi thuỷ tinh. Một đặc tính cơ học
quan trọng là tải trọng quanh trục cho phép lớn nhất trên cáp vì yếu tố này sẽ xác
định độ dài của cáp đợc đặt.
2. Các phần tử của cáp:
Cũng nh cáp kim loại ,cáp quang c ũng có những yêu cầu ,đặc điểm cần
phải đáp ứng trớc hết lớp vỏ bao bên ngoài để bảo vệ sợi quang khỏi ảnh hởng
của môi trờng nh côn trùng, độ ẩm, nhiệt độ hoặc các lực cơ học tác động. Cáp
cần đáp ứng các yêu cầu sau:
- Không bị ảnh hởng nhiễu điện tử.
- Không thấm nớc, lọc nớc.
- Chống đợc các ảnh hởng của tác động cơ học nh va chạm, lực kéo, lực
nén, uốn cong

- ổn định nhiệt khi nhiệt độ thay đổi.
- ít bị bão hoà ,có thời gian làm việc lâu.
- Trọng lợng nhỏ và kích thớc bé.
Cấu tạo của cáp quang gồm:
a. Lõi cáp : Các sợi cáp đã đợc bọc chặt nằm trong cấu trúc lỏng ,cả sợi và
cấu trúc lỏng hoặc rãnh kết hợp với nhau tạo thành lõi cáp .Lõi thờng bao quanh
phần tử gia cờng của cáp. Các thành phần tạo rãnh hoặc các ống bọc thờng đợc
làm bằng chất dẻo.
19
TI NCKH
Bảng 3-1: Các đặc tính vật liệu dùng làm lõi :
Vật liệu Lực căng
(KG/mm
2
)
Độ giảm dài phá
huỷ cáp (90)
Module young
(KG/mm
2
. 10
2
)
Giảm nhiệt
10
-5
/
0
C
Sợi quang 500 5 71 0,05

Nylon 5,6 ữ 6,5 300 1,3 ữ 2,4 20
Polyethylene:
Mật độ cao
2,1 ữ 3,8 15 ữ 100 0,4 ữ 0,7 11 ữ 13
Polyethylene:
Mật độ thấp 0,7 ữ 1,4 90 ữ 650 0,1 ữ 0,24 10 ữ 22
Polypropylene 3,3 ữ 4,2 200 ữ 700 1,1 ữ 1,4 8 ữ 9,5
Polyvinilehlo
Rride (PVC)
0,7 ữ 0,24 200 ữ 400 0,1 7 ữ 21
Fluoroethylen
Propylene (FEP)
2 ữ 3,2 250 ữ 330 0,35 8,3 ữ 10,5
Plybuthylen
Terephthalete (PBT)
6 200 2,5 6 ữ 9
b. Thành phần gia cờng:
là các phần tử tạo cho cáp có lực cơ học cần thiết để chịu đợc căng và co
đặc biệt là bảo đảm tính ổn định cho cáp.
Các vật liệu có Modul Young cao thờng đợc sử dụng làm thành phần gia c-
ờng .Ngoài ra,yêu cầu vật liệu gia cờng là phải nhẹ ,có độ mềm dẻo .Đay là các
đặc tính quang trọng quá trình lắp đặt kéo cáp trong cống .Thành phần gia cờng
là kim loại hay phi kim .Nó có thể đợc đặt ở tâm cáp hoặc phân bố ở các lớp
ngoài đồng tâm với cáp .
Bảng 3-2: Các đặc điểm của vật liệu thành phần gia cờng.
Vật liệu
Trọng
lợng
riêng
Modul

young
(KG/mm
2
)
ứng suất
thu đợc
(KG/mm
2
)
Độ giãn
dài thu đ-
ợc (90)
ứng suất
phá vỡ
(KG/mm
2
)
Độ giãn
dài gãy
đứt (90)
- Sợi thép
- Sợi cacbon
- Sợi chất dẻo
pha thủy tinh
(GFRP)
- Kevlav 49
- Kevlav 29
7,86
1,5
2,48

1,44
1,44
20 . 10
3
10-20.10
3
9 . 10
3
13 . 10
3
6 . 10
3
40 150
150 200
300
300
70
0,2 1
1 - 1,5
3
2
1,2
50 300
150 200
300
300
300
20 - 25
1,5
2,4

2
4
Các thành phần kim loại thờng là thép vì thép có modul Young cao,hệ số
giãn nở nhiệt thấp. Thép là vật liệu không đắt nhng cần phải bảo vệ chống ăn
20
TI NCKH
mòn và chống phóng điện khi có điện áp trên nó. Dùng thép làm thành phần gia
cờng sẽ không hợp với các loại thép có yêu cầu có tính mền dẻo cao. Các thành
phần gia cờng phi kim loại thờng là các sợi dẻo pha thuỷ tinh hoặc sợi
aramid.Các sợi aramid không có hiệu quả trong việc chống hiệu ứng co, vì vậy
thờng đợc đặt ở phần ngoài của cáp. Modul Young của sợi aramid rất cao, trọng
lợng rất thấp cho nên nó cạnh tranh với cả thép.Các loại cáp sợi quang chỉ sử
dụng các thành phần gia cờng là chất dẻo hoặc sợi aramid gọi là cáp phi kim
loại, cáp này có trọng lợng nhỏ và không nhạy cảm với ảnh hởng của trờng điện.
Các sợi cácbon cũng có thể làm gia còng cho cáp nhng giá thành cao nên cha đ-
ợc sử dụng rộng rãi.
c.Vỏ cáp:
Vỏ cáp sợi quang có chức năng cơ bản là bảo vệ cáp và có tính chất quyết
định tuổi thọ của cáp .Vỏ cáp có thể đợc bọc đệm để bảo vệ lõi cáp khỏi bị các
tác động của ứng xuất cơ học và môi trờng bên ngoài .Vật liệu chế tạo vỏ ngoài
cáp thờng là PVCpolyetylen và Polyurthane và pôlyurethane. Trong các vật liệu
này, PVC có các đặc tính cơ học tốt, rất mềm dẻo và chậm bắt lửa, nhng lại dễ
hút ẩm. Pôlyêthylen có độ hút ẩm thấp hơn PVC khoảng 100 lần, có đặc tính cơ
học và hoá học cao nhng lại dễ cháy và ít mềm dẻo hơn PVC. Pôlyurethan có độ
ma sát thấp cho nên rất phù hợp cho cáp kéo trong ống.Còn pôlyurethan thờng
làm vỏ bọc trong của cáp vì nó rất mềm, nó không đợc sử dụng làm vỏ bọc ngoài
vì có hệ số ma sát cao, các đặc tính cơ học thấp.
Vỏ bọc,kim loại của cáp thờng là các băng thép nhẵn hoặc các sợi thép
xếp thành hình vỏ bọc. Các vỏ này thờng dùng cho các loại cáp chôn trực tiếp để
bảo vệ chống các ứng suất cơ học,gặm nhấm, chống sự phá huỷ của côn trùng và

các sinh vật.
Cấu tạo chung của cáp .
21
1
1
1
2
2
3
3
3
2
2
TI NCKH

1. Phần tử gia cờng 2. Lõi cáp 3. Vỏ bọc PVC
Ưu điểm của cáp quang vì là phi kim không có hiện tợng cảm ứng điện từ
nên có thể lắp đặt cạnh các đờng của điện lực và nơi khác. Vật liệu chế tạo rẻ,
tiêu hao nhỏ dới 1ds/km dải tần truyền dẫn rộng, tốc độ truyền dẫn cao đạt đến
hàng chục Gbit/s
Ngoài ra cáp quang còn có một số nhợc điểm về tính chất và kỹ thuật đó là
vì thành phần lõi là sợi quang rất giòn, dễ gãy do tác động giãn nở kéo dài. Còn
về phơng diện truyền nóng thì nếu cáp uốn cong ngoài yêu cầu cho phép thì sẽ
dẫn đến sự suy hao thông tin truyền trong cáp
Ngoài ra u nhợc điểm của cáp quang còn phụ thuộc vào sự phân loại sử
dụng cáp theo yêu cầu kỹ thuật nh cáp truyền dẫn đờng dài, nội hạt hay là trên
mạng trung kế và theo yêu cầu về địa lý nh cáp chôn trong cống, cáp thả dới n-
ớc
3.Các loại cáp và ứng dụng :
Thiết kế và lựa chọn cáp sợi quang chủ yếu phụ thuộc vào môi trờng lắp đặt.

Có rất nhiều nhà chế tạo cáp cho ra các chủng loại cáp rất đa dạng,nhng nhìn
chung sản phẩm cáp sợi quang đợc phân ra các loại chính sau đây:
a.Cáp treo
Cáp treo có thể có cấu tạo ôm sát vào thành phần gia cờng kim loại hoặc
phi kim loại độc lập, hoặc dới dạng tự chịu lực. Cáp ở trờng hợp thứ nhất thờng
dùng cho môi trờng có băng tuyết và gió, có cự ly dài. Tờng hợp thứ hai là cáp tự
chịu lực, cáp chịu ảnh hởng của ứng suất cơ học và nhiệt độ. Cáp tự chịu lực đòi
hỏi có sức bền cao và cần phải ở dạng cấu trúc bọc lỏng để sợi có khoảng tự do
lớn hơn.
b.Cáp treo trong cống
22
TI NCKH
Cáp treo trong cống phải chịu đợc lực kém và xoắn, có trọng lực nhẹ để dễ
đặt và phải rất mền dẻo để vợt qua các chớng ngại trong khi lắp đặt. Loại cáp này
cũng phải chịu đợc ẩm và nớc vì trong cống cáp thờng hay đọng nớc. Chính vì
vậy trong cấu trúc của cáp thờng có chất độn jelly và thành phần chống ẩm bằng
kim loại. Trong trờng hợp cáp không đợc độn đầy thì cần phải có hệ thống bơm
hơi cho cáp. Lớp bọc thép đôi khi cũng đơc sử dụng vào loại cáp này để chống
gặm nhấm và côn trùng.
Cáp kéo trong cống có ở tất cả các dạng cấu trúc bọc chặt, bọc lỏng trong ống,
bọc lỏng bằng khe dới dạng băng hoặc bó sợi.
c.Cáp trôn trực tiếp.
Các đặc điểm của cáp trôn trực tiếp tợng tự nh cáp kéo trong cống vừa xét ở
trên nhng có bảo vệ tốt hơn thể hiện ở một số điểm là cáp trôn thơng phải có lớp
vỏ bọc lim loại tốt để tránh sự phá huỷ do đào bới đất hoặc các tác đông khác
trong đất. Vỏ bộc thép bên ngoài gồm các sợi thép hoặc các băng thép. Vỏ bọc
ngoài lớp thép này là vỏ chất dẻo. Cáp chôn trực tiếp cũng có đủ các dạng cấu
ytúc bọc chặt, lỏng trong ống và khe, dạng băng và bó sợi.
d. Cáp đặt trong nhà và cáp nhảy.
Loại cáp này thờng có số sợi dẫn quang ít, các đặc tính chủ yếu là: kích thớc

bên ngoài nhỏ, mềm dẻo, cho phép uốn cong, dễ dàng thao tác và hàn nối. Cáp
cần có đặc tính chống gặm nhấm tốt. Vì loại cáp này thờng bám sát tờng nhà và
thiết bị cho nên nó phải bảo đảm không dẫn lửa, không phát ra khí độc trong
phòng. Cấu trúc loại cáp này thờng ở dạng bọc chặt để bảo đảm kích trớc nhỏ và
chắc.
e. Cáp ngập nớc và thả biển
Cáp ngập nớc sử dụng để thả qua sông hoặc qua khu vực có nớc ngập cạn,
đồng lầy , vì vậy loại cáp này cần phải đáp ứng các yêu cầu sau:
+ Tính chống ẩm và chống thấm nứoc tại các vùng có áp suất đặc biệt lớn.
+ Có khả năng chống sự dẫn nớc dọc theo cáp
+ Có khả năng chịu đợc sự kéo khi lắp đặt và sửa chữa cáp.
23
TI NCKH
+ Chống lại đợc các áp lực thống kê.
+ Cho khả năng hàn nối sửa chữa dễ dàng.
+ Có cấu trúc tơng thích với cáp đặt trên đất liền.
Cấu trúc của cáp thả biển đòi hỏi rất phức tạp. Có thể xem đây là cáp đặc
chủng vì nó đòi hỏi nhiều yêu cầu còn khắt khe hơn loại cáp ngập nớc ở trên
nhiều lần.Ngoài các yếu tố trên, cáp thả biển còn phải chịu tác động đặc biệt
khác nh khả năng thâm nhập của nớc biển, sự phá hoại của các động vật dới.
Chơng iv: phần tử chuyển đổi điện quang-quang điện
I. Phần biến đổi điện quang:
* Các chức năng chung:
Linh kiện biến đổi quang điện đợc đặt ở hai đầu sợi quang, có hai loại linh
kiện quang điện :
- Linh kiện biến đổi tín hiệu điện sang tín hiệu quang, đợc gọi là nguồn
quang linh kiện này có nhiệm vụ phát ra ánh sáng có công suất tỷ lệ với dòng
điện chạy qua nó.
- Linh kiện biến đổi tín hiệu quang sang tín hiệu điện. Còn gọi là linh kiện
tách sóng quang,(hay linh kiện thu quang). Linh kiện này cí nhiệm vụ ngợc lại so

24
Năng l
ợng điện
tử
Tái hợp điện tử và lỗ trống
Dòng lỗ trống
hv = 820 nm
-
1,51eV
+
Vùng tích cực
Vùng dẫn sóng
TI NCKH
với nguồn quang, tức là tạo ra dòng điện có cờng độ tỷ lệ với công suất quang
chiếu vào nó.
Chất lợng của các linh kiện biến đổi quang điện và chất lợng của sợi quang
quyết định cự ly, dung lợng và chất lợng của tuyến truyền dẫn quang.
1. Điôt phát quang LED
a. Cấu trúc của LED.
Cấu trúc của LED (Light - EmittinPg Diode) là một loại nguồn phát quang
cho các hệ thống có tốc độ bit dới 200 Mbit/s sử dụng sợi đa Mode. Tuy nhiên
ngày nay trong phòng thí nghiệm ngời ta có thể sử dụng ở cả tốc độ bít tới
565Mbít/s do có sự cải tiến công nghệ cao.
Để sử dụng tốt trong các hệ thống thông tin quang, LED phải có công suất
bức xạ cao, thời gian đáp ứng nhanh và hiệu suất lợng tử cao. Sự bức xạ của nó là
công suất quang phát xạ theo góc trên một đơn vị diện tích của bề mặt phát và đ-
ợc tính bằng Watt. Chính công suất bức xạ cao sẽ tạo điều kiện cho việc ghép
giữa sợi dẫn quang và LED dễ dàng và đa ra đợc công suất phát ra từ đầu sợi lớn.
Có hai loại: cấu trúc LED đợc sử dụng rộng rãi là cấu trúc tiếp giáp thuần nhất
và cấu trúc tiếp giáp dị thể kép ( không thuần nhất).Tuy nhiên trong quá trình

khảo sát và tiến hành nghiên cứu và điều tra, ngời ta thấy cấu hình dị thể kép
mang lại hiệu quả nhất và đợc ứng dụng nhiều nhất.
25