tinh toán thiết kế tuyến thông tin quang WDM trong mạng truyền tải quang

I.

CHƯƠNG II: KỸ THUẬT SỢI QUANG................................ 11
Cơ sở quang học................................................................................................... 12

II. Sự truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang............................................................... 13
III. Các dạng phân bố chiết suất trong sợi quang....................................................... 13
III. 1. Sợi quang có chiết suất nhảy bậc................................................................13
111.2........................................................................................................................ Sợ
i quang có chiết suất giảm dần.................................................................................14

THONG TIN QUANG

111.3. Các dạng chiết suất khác..............................................................................14
IV. Các thông số của sợi quang.................................................................................. 15
IV. 1. Suy hao........................................................................................................15
IV. 2. Tán sắc........................................................................................................20
V. Các loại cáp quang trên thị trường được khuyên nghị sử dụng trong hệ thống
TS Pham cong Hung
WDM.....................................................................................
...........................24
v.l. Sợi SSMF (single-mode optical fibre cable) hay sợi G.652...............................24

V.

2. Sợi DSF (dispersion-shiíted single-mode optical fibre cable) hay sợi G.653

...........................................................................................................................25

MỤC LỤC

III. 1. Các chức năng của OADM.........................................................................66
111.2. Các phần tử quang tiên tiến trong thiết bị OADM.......................................66
111.3. OPM - module giám sát hệ thống trong OADM..........................................70
111.4. Module điều chỉnh cân bằng tán sắc DEM..................................................71
111.5....................................................................................................................... M
ột số sản phẩm OADM thương mại........................................................................72

IV. Thiết bị kết nối chéo oxc..................................................................................74
IV. 1. Sự ra đời của công nghệ chuyển mạch quang hoàn toàn............................74
IV............................................................................................................................2.

Thiết bị kết nối chéo quang oxc...........................................................................77
CHƯƠNG IV: ÚNG DỤNG WDM TRONG MẠNG ĐƯỜNG
TRỤC VIỆT NAM 79
I.

Các thành phần và hoạt động của mạng quang WDM......................................... 79
1.1. Lớp mạng truyền tải.......................................................................................79
1.2. Các phần tử của lớp quang.............................................................................79
1.3. Chức năng OAM&P lớp quang.......................................................................81
1.4........................................................................................................................... Gi
ải pháp kỹ thuật cho lớp quang...............................................................................84
1.5........................................................................................................................... Xâ
y dựng một kết nối quang........................................................................................85

II. Mạng cáp quang đường trục 20Gbps................................................................... 93
III. Tổ chức và định hướng cho cấu trúc mạng NGN của Việt Nam
.............................................................................................................................
106

III. 1. Mục tiêu xây dựng mạng truyền tải đường trục, mạng truy nhập cho NGN
Việt Nam......................................................................................................106
111.2. Các

yêu

cầu

của

lớp

truyền

tải

đường

trục

108
111.3. Đánh giá khả năng của hệ thống truyền dẫn quang đang sử dụng theo
hướng NGN.......................................................................................................
IV.

Kết

nối

trong

mạng

truyền

tải

quang

109
NGN

.............................................................................................................................


MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Các thành phần cơ bản của tuyến thông tin cáp sợi
quang..........................................................................................1
Hình 1.2. Nguyên lý cơ bản của hệ thống thông tin quang WDM
....................................................................................................3
Hình 1.3........................Khái quát ưu điểm của công nghệ WDM


Hình 2.8. Suy hao hấp thụ vùng cực tím và hồng ngoại............18
Hình 2.9. Suy hao do tán xạ Rayleigh.......................................19
Hình 2.10. Suy hao do uốn cong thay đổi theo bán kính...........20
Hình 2.11. Dạng xung vào và ra...............................................21
Hình 2.12. Tán sắc (dmod) thay đổi theo chiết suất.....................22
Hình 2.13. Tán sắc chất liệu (d mod), tán sắc dãn sóng (d wơ) và tán
sắc thể thay đổi

theo buớc sóng..........................................................................23
Hình 2.14. Phân loại sợi quang theo tán sắc..............................29
Hình 2.15. Hiệu ứng tán xạ SRS...............................................31
Hình 2.16. Hiệu úng trộn bốn bước sóng FWM........................33
Hình 2.17. Hiệu úng điều chế dịch pha SPM............................36
Hình 2.18. Ví dụ về dạng sóng bị suy hao bởi hiệu úng........SPM
36
Hình 2.19. Ví dụ về dạng sóng bị suy hao bởi hiệu ứng.......XPM
37
Hình 3.1. Quan hệ giữa công suất quang và dòng điện kích thích
..................................................................................................42
Hình 3.2. Phổ phát xạ của laser dạng thực tế............................44
Hình 3.3. Phổ của laser DFB....................................................44
Hình 3.4. Cơ chế bức xạ trong ba mức (a) và trong bốn...mức (b)
46
Hình 3.5. Cấu trúc của khuếch đại quang sợi EDFA.................47
Hình 3.6. ứng dụng của EDFA.................................................48
Hình 3.7. Cấu hình EDTFA......................................................51
Hình 3.8. Mô hình truyền dãn WDM 160 kênh bước sóng cho cả
hai băng truyền dẫn
C v à L ..................................................................................

52

Hình 3.9. Cấu hình module khuếch đại quang MOR PLUS của
Nortel.......................................................................................55
Hình 3.10. Khuếch đại MOR PLUS trong tuyến WDM...........56
Hình 3.11. Cấu hình kết cuối sử dụng thiết bị khuếch..............đại
1600G - band c

Hình 3.12. Tiền khuếch đại EDFA (Pre-AMP) cho.................hai
hướng
Hình 3.13. Bộ khuếch đại công suất (Booster) EDFA..............60


Hình 3.22. Nguyên lý làm việc của chuyển mạch theo công nghệ
Ink-jet.......................................................................................76
Hình 3.23. oxc với ma trận chuyển mạch..............................77
Hình 3.24.

oxc

với chuyển mạch kiểu “one wavelength-per-

card”.........................................................................................78
Hình 4.1. Lớp SONET và lớp quang của mạng truyền tải........81
Hình 4.2. Chức năng OAM&P lớp quang.................................83
Hình 4.3. Sơ đồ thiết kế kết nối................................................86
Hình 4.4. Cấu hình mạng đường trục 20Gbps của VTN...........94
Hình 4.5. Các bước sóng sử dụng trong mạng đường trục 20
Gbps.........................................................................................95
của VTN..................................................................................95
Hình 4.6. Hệ thống DWDM của VTN......................................96
Hình 4.7. Đường đi của tín hiệu trong mạng DWDM...............99
Hình 4.8. Chế độ bảo vệ chuyển mạch SNCP trong mạng
DWDM...................................................................................101
Hình 4.9. Trạm đầu cuối Hà Nội.............................................103
Hình 4.10. Trạm đầu cuối Đà Nang........................................105
Hình 4.11. Lớp chuyển tải trong cấu trúc NGN......................108
Hình 4.12. Cấu hình tuyến cáp quang HNI - ĐNG - Tp HCM118

Hình 4.13. Sơ đồ bù tán sắc và suy hao của hệ thống.............119

MỤC LỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Bảng tổng kết về các loại sợi quang..........................38
Bảng 3.1. Tham số kỹ thuật EDFA - Pre-Amplifier..................59
Bảng 3.2. Chỉ tiêu của các bộ khuếch đại.................................60
Bảng 3.3. Tham số kỹ thuật của bộ khuếch đại Ram an............64
Bảng 3.4. Một số đặc tuyến quan trọng của các bộ khuếch đại
Raman và EDFA ....65
Bảng 4.1. Xây dựng một kết nối...............................................85
Bảng 4.2. Bảng tính suy hao vượt quá......................................87
Bảng 4.3. Suy hao bước tối đa cho phép giảm đi......................87
Bảng 4.4. Quy tắc phân chia.....................................................88


Dispersion Compensator Module

Module bù tán sắc

Dispersion Equalization Module
DEMultiplexing

Erbium-Doped Silicon-based Fiber Khuếch đại quang Erbium dựa
Ampliíier

trên nền bán dẫn Silic
Fiber Khuếch đại quang Erbium trên
nền bán dẫn Tellurium
Cách tử sợi Bragg

Line Amplifier

Bộ khuếch đại Long Haul
Bộ lặp Long Haul
Bộ khuếch đại quang đường
truyền

Mid-stage Access


MỞ ĐẦU

Trải qua gần 1/4 thế kỷ kể từ khi hệ thống truyền dẫn quang đầu tiên được
đưa vào khai thác trên mạng viễn thông, chúng ta đã có thể nhận thấy được phương
thức truyền dẫn này đã mang lại những khả năng to lớn trong việc truyền tải các dịch
vụ viễn thông ngày càng phong phú với một nhu cầu về lưu lượng ngày càng lớn hơn,
như các dịch vụ Internet, ISDN, B-ISDN, VLAN, CATV... Các hệ thống thông tin
quang với ưu điểm về băng thông, về cự ly, chất lượng thông tin không bị ảnh hưởng
của nhiễu sóng điện từ, khả năng bảo mật thông tin... đã ngày càng có sức hấp dẫn
mạnh mẽ đối với các nhà khai thác và cung cấp các dịch vụ viễn thông.


lượng trên một tuyến đã lên tới cỡ Tbps đối với các hệ thống thử nghiệm; hàng trăm
Gbps đối với các hệ thống và sản phẩm mạng quang thương mại được đang được
chào bán và triển khai tại nhiều nước châu Âu, Bắc Mỹ, Nhật Bản...

X (|Lim)

Một ý tưởng Đặc tính suy hao sợi quang theo bước sóng ng thời nhiều
tín hiệu quang từ các nguốn quang khác nhau có các bước sóng phát khác nhau cho

các nguồn thông tin độc lập. Kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng WDM sẽ thực hiện
ý tưỏng này, trong đó mỗi bước sóng có thế mang các kiểu lưu lượng khác nhau như
các tốc độ STM-n của SDH, ATM hoặc Ethernet Gigabit..., điều này có nghĩa là hệ


Trong khuôn khổ de tai này, xin trình bày một cách có hệ thống từ nguyên lý
cơ bản nhất của kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng, các thành phần chính của hệ
thống WDM như: sợi quang, bộ khuếch đại quang EDFA, bộ xen rẽ bước sóng
quang OADM, bộ đấu chéo quang OXC...và ứng dụng WDM trong mạng đường trục
của nước ta.


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỂ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
GHÉP KÊNH THEO BƯỚC SÓNG (WDM)

Ngày nay, các hệ thống truyền dẫn quang đã được ứng dụng rộng rãi trên thế
I. Cấu trúc tổng quát của hệ thống thông tin quang

Tín hiệu
điện vào

Bộ nổi
Bộ phát quang quang
Mạch điều
khiển

Mối hàn
sợi

Các thiết bị khác
Khuếch đại
Khuếch đại
quans

Đầu thu
quang

Khôi phục
tín hiệu

Tín hiệu
điện ra

Bộ thu quang
Hình ĩ .1. Các thành phần cơ bản của tuyến thông tin cáp sợi quang

Các thành phần chính của tuyến gồm có phần phát quang, đường truyền cáp
sợi quang và phần thu quang. Phần phát quang được cấu tạo từ phần phát tín hiệu
-1-


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

chia quang và các trạm lặp; tất cả tạo nên một tuyến thông tin quang hoàn chỉnh nhu’
hình 1.1.

Khi khoảng cách truyền dẫn khá dài, tới một cự ly nào đó, tín hiệu quang
trong sợi bị suy hao khá nhiều thì cần thiết phải có trạm lặp quang trên tuyến. Cấu

trúc của thiết bị trạm lặp quang gồm có thiết bị phát và thiết bị thu ghép quay phần
điện vào nhau. Thiết bị thu 0 trạm lặp sẽ thu tín hiệu quang yếu rồi tiến hành biến
đổi thành tín hiệu điện, khuếch đại tín hiệu này, sửa dạng và đua vào đầu vào thiết bị
phát quang. Thiết bị phát quang thực hiện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang
rồi phát tiếp vào đường truyền. Những năm gần đây, các bộ khuếch đại quang đã
được sử dụng để thay thế cho các thiết bị trạm lặp quang.

Một ví dụ điển hình để mô tả nguyên lý WDM đó là khi ta sử dụng TV. Khi
điều chỉnh bộ thu của TV chúng ta thu được nhiều kênh TV khác nhau. Mỗi kênh
được truyền ở một tần số vô tuyến khác nhau và chúng ta lựa chọn một trong số
chúng nhờ bộ điều chỉnh kênh (một mạch cộng hưởng trong TV). Tất nhiên, ở đây là
sóng vô tuyến còn trong hệ thống WDM là bước sóng quang. Ớ một góc độ nào đó,
không có sự khác biệt cơ bản nào giữa ghép kênh theo tần số (FDM) và ghép kênh
theo bước sóng (WDM).

-2-


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

những bước sóng không nhìn thấy, song đây là một cách thức rất trực quan đế mô tả
nguyên lý này.

Hình 1.2. Nguyên lý cơ bản của hệ thống tlĩông tin quang WDM

Có nhiều cách để tạo nên một hệ thống WDM chẳng hạn như sử dụng bước sóng
1310nm và bước sóng 1550nm hoặc 850nm và 1310nm. Khi số lượng các bước sóng được
ghép bằng hoặc nhiều hơn 8 thì ghép kênh được gọi là mật độ cao DWDM. về nguyên lý
không có sự khác biệt nào giữa hai khái niệm trên, DWDM nói đến khoảng cách gần giữa
các kênh và chỉ ra một cách định tính số lượng kênh riêng rẽ (mật độ kênh) trong hệ thống.

Những kênh quang trong hệ thống DWDM thường nằm trong một cửa sổ bước sóng, chủ
yếu
là 1550nm vì môi trường ứng dụng hệ thống này là mạng đường trục, cự ly truyền dẫn dài
và
-3-


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

thuật
tăng dung
củangười
các mạng
hiệnchung
có màmọi
không
dụng và dịch vụKỹmới
trênWDM
nền cho
tảngphép
Internet.
Trướclượng
WDM,
ta tập
nỗ
phải
lắpnâng
thêmcao
sợitốc
quang

mới (hay
đónhưng
nó cũng
một
thị
lực để
độ truyền
dẫn cáp
của quang).
các hệ Bên
thốngcạnh
SDH
kết mở
quảrathu
được
trường
mới đó
thuêphá
kênh
quangnghệ
(hayxửbước
sóng
ngoài
việccao
thuê
không mang
tínhlà đột
vì công
lý tín
hiệuquang)

điện tại
tốc độ
đã sợi
dần hoặc
đến
cáp.
nângtốc
cấpđộchỉđạtđơn
cắm Gbps
thêm bản
các thân
card các
mới mạch
trong điện
khi hệ
thống vẫn
giới Việc
hạn. Khi
tới giản
hànglàchục
tử không
thể
đang
hoạt đáp
độngứng
(plug-in-play).
đảm bảo
được xung tín hiệu cực kỳ hẹp. Thêm vào đó, chi phí cho các giải
pháp trở nên tốn kém vì cơ cấu hoạt động khá phức tạp, đòi hỏi công nghệ rất cao.
Trong khi đó băng thông cực lớn của sợi quang mới được sử dụng một phần nhỏ.

Tuy nhiên, ghép kênh theo bước sóng WDM rất gần với nguyên lý ghép kênh theo
tần số FDM nhưng các hệ thống WDM chỉ được thương mại hoá khi một số công
40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km

nghệ xử lý tín hiệu quang trở nên chín muồi, trong đó phải kể đến thành công trong
chế tạo các laser phổ hẹp, các bộ lọc quang và đặc biệt là các bộ khuếch đại đường
truyền quang dải rộng (khuếch đại quang sợi EDFA, khuếch đại Raman).

Conventional Optical Transpoit - 20 Gb/s
,
lQC-48
lQC-48

r-Eipr

IOC-48 _

_

o:48.'

Ưu điểm của công nghệ WDM:

So với công nghệ truyền dẫn đơn kênh quang, hệ thống WDM cho thấy những
ưu điểm nổi trội:

-4-


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

Công nghệ WDM ngày nay rất hiệu quả trong việc nâng cao dung lượng
nhưng nó cũng chưa khai thác triệt để băng tần rộng lớn của sợi quang. Cho dù công
III. Cấu trúc và các thành phần chính của hệ thông thông tin quang WDM

Hình 1.4. Biểu diễn cấu trúc của một tuyến WDM đơn giản.
lQC-48
OC-48

Õ
C

Fiber Amplitier Based Optical Transport - 20 Gb/s
Một hệ thống WDM cũng giống như một hệ thống TDM truyền thống. Sự
Khái
quát
công
nghệ
khác nhau giữa 2 hệ Hình
thống1.3.
này
nằm
ở ưu
số điểm
lượngcủa
các
kênh
tínWDM
hiệu đồng thời được
mang

trênđiểm
sợi quang.
Nhược
của công nghệ WDM:

- 6--5 • Dung lượng hệ thống vẫn còn quá nhỏ bé so với băng tần sợi quang.

CC48:


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

• Các thiết bị đấu chéo.

Hình ĩ .5. Vị trí của hệ thống WDM trong mạng truyền tải

Các tín hiệu SDH, PDH và ATM đại diện cho dịch vụ ở lóp Client mà được mang
trên
hệ thống WDM. Nếu xét đến khái niệm phân lóp mạng thì hệ thống WDM được xem như
lớp phương tiện vật lý, cùng với sợi quang tạo thành lớp kênh quang.
-7-


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

Thực tế, có nhiều công nghệ hiện diện trong lớp mạng truyền tải cho nên dưới
góc độ truyền dẫn, các hệ thống WDM phải có khả năng thích ứng với mọi dạng lớp
trên. Hiện tại các hệ thống WDM vẫn được thiết kế chủ yếu để mang tín hiệu SDH từ
lớp Client. Đây cũng là các hệ thống WDM hoàn thiện nhất. Đối với các tín hiệu
Client khác như PDH, ATM, hay IP, giao diện của hệ thống WDM chưa hoàn thiện.

Đối với hệ thống WDM được phát triển để mang SDH, hiện đang có hai xu hướng
thực thi, đó là hệ thống WDM tích họp và hệ thống WDM mở.

Sn

,
Hình 1.6. Hệ thông WDM kiêu tích hợp

n

R

- Hệ thống WDM kiểu mở:

Hệ thống WDM kiểu mở có bộ chuyển đổi bước sóng OTU ở đầu phát; tác
-8-


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

bước sóng không quy phạm SDH thành bước sóng tiêu chuẩn. Đầu ra OTƯ thoả mãn
Ri G.957
G.957 Sì

sn

Hình 1.7. Hệ thông WDM kiểu mở

Rn

Trong thực tế xây dựng, các nhà khai thác có thể căn cứ vào nhu cầu để chọn
hệ thống kiểu tích hợp hay kiểu mở. Như trong điều kiện hệ thống SDH của nhiều

Trong thực tế, nhiều hệ thống WDM sẽ cùng liên kết hoạt động tạo ra mạng
truyền dẫn cung cấp dịch vụ bước sóng đầu cuối đến đầu cuối (mạng WDM hay
mạng quang). Để đảm bảo khả năng phối họp hoạt động trên, các khái niệm, nguyên
tắc và chỉ tiêu cụ thể cần phải được đưa ra cho từng hoạt động của các phần tử mạng.
Tập hợp những thông số này tạo nên tiêu chuẩn cho hệ thống.

-9-


Chương I: Tổng quan vê hệ thống thông tin quang WDM

Khuyên nghị G.692 của ITU-T đưa ra tiêu chuẩn cho các hệ thống WDM
điểm-điểm cự ly lớn; tốc độ của từng kênh bước sóng là STM-4, STM-16 hoặc STM64; số kênh bước sóng 4, 8, 16 hoặc 32 kênh; loại sợi G.652, G.653, hoặc G.655;
khoảng cách cực đại của tuyến khi không dùng khuếch đại quang là 160km và có sử
dụng khuếch đại quang là 640km.

Các tiêu chuẩn liên quan đến hệ thông WDM

1) ITU-T G.872: kiến trúc của mạng truyền tải quang.

-10-


Chương
ChươngII:
II:Kỹ
Kỹthuật

thuậtsợi
sợiquang
quang

II.
dẫnhọc
ánh sáng trong sợi quang
I. Sự
Cơ truyền
sở quang
CHƯƠNG II: KỸ THUẬT SỢI QUANG

c
n——

V thành phần quan trọng nhất của mạng. Nó là
Sợi quang là một trong những
hiện
phản
toàn được
phần,chế
sợi tạo
quang
được
chế tạo gồm một lõi
phươngứng
tiệndụng
truyền
dẫntượng
vật lý.

Sợixạquang
từ Si0
2, một nguyên liệu rất rẻ
Lớp bọc
(cladding)
2 cửa sổ truyền dẫn:
và phổ biến vì nó có trong cát thường.
Sợi
quang cónba
- Chiết suất môi trường:

Lõi (core) n.
Lóp bọc (cladding) n2

Hình 2.2. Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang
III. Các dạng phân bô chiết suất trong sợi
quang
IV. I. Sợi quang có chiết suất nhảy \
bậc
n

Suy hao tại ba vùng cửa sổ này là thấp nhất. Ớ Việt Nam thường dùng vùng
cửa sổ thứ ba (Ã = 1550nm).
Hìnlĩ 2.1. Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng
Hình 2.3. Sự truyền ánh sáng trong sợi quang có chiết suất nhảy bậc (SI)

Nếu /7, > 77, thì a < p, nếu tăng a thì p cũng tăng theo và p luôn lớn hơn
a . Khi p = 90° tức là song song với mặt tiếp giáp, thì a được gọi là góc tới hạn aT,
nếu tiếp tục tăng sao cho a > aT thì không còn tia khúc xạ mà chỉ còn tia phản xạ,
hiện tượng này gọi là sự phản xạ toàn phần.

-1 31-1 -12
-

-


Chương II: Kỹ thuật sợi quang

tín hiệu số tốc độ cao qua cự ly dài được. Nhược điểm này có thẻ khắc phục được
trong loại sợi có chiết suất giảm dần.

Hình 2.4. Sự truyền ánh sáng trong sợi quang có chiết suất giảm dần (GI)

Đường truyền của các tia sáng trong sợi GI cũng không bằng nhau nên vận
tốc truyền cũng thay đổi theo. Các tia truyền xa trục (đường truyền dài hơn) có vận
tốc truyền lớn hơn và ngược lại, các tia truyền gần trục (đường truyền ngắn hơn) có
vận tốc truyền nhỏ hơn. Tia truyền dọc theo trục có đường truyền ngắn nhất vì chiết
suất ở trục là lớn nhất. Nếu chế tạo chính xác sự phân bố chiết suất theo đường
parabol thì đường đi của các tia sáng có dạng hình sin và thời gian truyền của các tia
này là bằng nhau. Độ tán sắc của sợi GI nhỏ hơn nhiều so với sợi SI.


Chương II: Kỹ thuật sợi quang

- Dạng dịch độ tán sắc:

III. Các thông sô của sợi quang

Hai thông số quan trọng của một đường truyền dẫn là suy hao và giải thông.

P(z) = P(0)xeÌO

15

-

-


Chương II: Kỹ thuật sợi quang

- Hệ số suy hao của sợi được tính theo công thức:

- Hệ số suy hao trung bình:
1360nm

1530 nm 1625nm

Att
en
ua
tỉo
n
(d
B/
k
m)

L : Long Band

u : Ultra-long Band

Hình 2.5. Đường cong suy hao của sợi quang
IV. 1.2. Các nguyên nhân gây tổn hao trên sợi quang

-16-


Chương II: Kỹ thuật sợi quang

IV. 1.2.1. 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
lượng ánh sáng, các tạp chất thường gặp là sắt (Fe), đồng (Cu), mangan (Mn),
choromiun (Cr), cobar (Co), niken (Ni).

17

-

-


Chương II: Kỹ thuật sợi quang

Hìnlỉ 2.7. Sự suy hao hấp thụ của ion OH (với nồng độ 10'ỏ)

• Sự hấp thụ bằng tia cực tím và hồng ngoại:

100
ỊQ

Hấp thụ vùng cực tím

,
Hấp thự vùng
hồng ngoại

1

I V . 1.2.2. Suy hao do tán xạ

-18-


Chương II: Kỹ thuật sợi quang

•

Tán xạ Rayleigh:

Khi sóng điện từ truyền trong môi trường điện môi gặp những chỗ không
đồng nhất trong sợi quang do cách sắp xếp các phần tử thuỷ tinh, các khuyết tật như
bọt khí, các vết nứt sẽ xảy ra hiện tượng tán xạ. Khi kích thước của vùng không đồng
nhất vào khoảng một phần mười bước sóng thì chúng trở thành những nguồn điểm để

tán xạ. Các tia truyền qua những chỗ không đồng nhất này sẽ tạo ra nhiều hướng, chỉ
một phần năng lượng ánh sáng tiếp tục truyền theo hướng cũ, phần còn lại truyền
theo hướng khác thậm chí truyền ngược lại nguồn quang.

Độ tiêu hao do tán xạ Rayleigh tỷ lệ nghịch với luỹ thừa bậc 4 của bước sóng
I V . 1.2.3. Suy hao bị uốn cong

-19-