Thiết kế hệ thống thông tin cáp sợi quang

- Nguổn tÝn hiệu lẾ cÌc dỈng thẬng tin thẬng thởng thuờc tiếng nọi,hỨnh ảnh, sộ liệu...- Bờ xữ lÝ: Xữ lÝ nguổn tin tỈo ra cÌc tÝn hiệu Ẽa vẾo hệ truyền dẫn, cọthể lẾ tÝn hiệu tÈng tỳ hoặ

Lời nói đầu

Hệ thống thông tin quang: Tín hiệu thông tin quang đợc truyền dớidạng ánh sáng Môi trờng truyền dẫn chính là sợi quang (cáp quang đợc chếtạo từ sợi thuỷ tinh)

Cáp quang đang trở thành phơng tiện truyền dẫn hết sức hiệu quảtrong các mạng thuê bao Do các u điểm của nó hơn hản các phơng tiệntruyền dẫn khác, cáp quang ngày càng đợc nhiều nớc trên thế giới sử dụnglàm phơng tiện truyền dẫn thông tin của mình, nó có phơng tiện truyền dẫntốt hơn hẳn so với hệ thống truyền dẫn qua vệ tinh – nó còn là phơng tiệntruyền dân an toàn nhất trong môi điều kiện kể cả thời bình cũng nh thờichiến tranh điện tử Nó đóng vai trò đa năng truyền dẫn dịch vụ viễn thông

có chất lợng cao, đồng bộ và hiện đại nh truyền số liệu phục vụ hội nghịtruyền hình, truy nhập dữ liệu từ xa

Cáp quang sẽ dần dần thay thế các đôi dây dẫn kim loại: cồng kềnh

và tốt kém Bằng nhiều phơng pháp chôn dới đất, treo và mắc theo các cột

điện lực xâm nhập đến từng gia đình, đến từng thôn, xã, phố, phờng Nó sẽxuyên trái đất vợt đại dơng kết nối vào mạng thông tin quốc tế, truyền dẫn

đa dịch vụ viễn thông phục vụ cho loài ngời hội nhập trên con đờng pháttriển kinh tế thơng mại, nghiên cứu khoa học, giáo dục, văn hoá, đời sống

và phục vụ mọi yêu cầu cho con ngời trong thời đại thông tin hện nay và làyếu tố chủ yếu cho sự phát triển kỹ thuật ở thế kỷ này

Trong phạm vi đồ án này em sẽ đi sâu tìm hiểu về hệ thốn thông tinquang và các bớc triển khai moọt hệ thống thông tin quang Đồ án nay gồmhai phần nh sau:

Phần I: Tổng quan về hệ thống quang.

Chơng I: Hệ thống thông tin quang.

Chơng II: Cấu tạo sợi quang.

Chơng III: Đặc tính truyền dẫn của sợi quang.

Chơng IV: Linh kiện bán dẫn biến đổi điện – quang và quang

-điện.

Chơng V: Kỹ thuật ghép kênh quang.

Phần II: Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

Chơng VI: Những vấn đề cơ bản trong quá trình thiết kế hệ thống thông tin quang.

Chơng VII: Thiết kế tuyến cáp Láng trung tâm thể thao.

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

Mục đích của đồ án là nêu bật đợc nhứng điều quan trọng nhất trongmột hệ thống thông tin quang và những yếu tố cần thiết để thiết kế một hệthống thông tin quang Tuy nhiên, để có đợc một kiến thức sâu rộng hơn vềcông nghệ truyền dẫn này phải có thời gian nghiên cứu và sự tích luỹ kiếnthức hơn nữa Đồ án này đợc thực hiện trông khoảng thời gian ngắn, do đó,không tránh khổi những hạn chế thiếu sót Em rất mong nhận đợc những ýkiến đóng góp của các thầy cô giáo cũng nh các bạn có quan tâm để hoànthiện kiến thớcvề công nghệ này

Thuquang

Phần I Tổng quan về thông tin quang

Chơng I Hệ thống thông tin quang

I.1 Thông tin sợi là gì?

Sự truyền dẫn thông tin qua sợi quang đợc gọi là thông tin sợi quang

Có nghĩa là thông tin đợc chuyển thành tín hiệu ánh sáng sau đó đợc truyềntrên sợi và tại bên thu sẽ nhận đợc tín hiệu quang đó biến đổi trở thànhthông tin ban đầu Nh vậy:

- Môi trờng truyền dẫn thông tin quang là sợi quang

- Dạng tín hiệu truyền dẫn sợi là tín hiệu ánh sáng

I.2 Sơ đồ khối căn bản của một hệ thống truyền dẫn quang.

- Bộ biến đổi quang điện (O/E): là bộ thu quang, tiếp nhận ánh sáng

từ sợi quang đa vào và biến đổi thành tín hiệu điện

- Bộ xử lí : xử lí tín hiệu điện, biến đổi thông tin điện về dạng ban

đầu

Nếu cự ly truyền dẫn dài thì giữa hai trạm đầu cuối có thêm một hoặchai trạm tiếp vận đợc gọi là trạm lặp (Repeater) có sơ đồ khối nh sau:

Máy phát quang

Mạch điều khiển

Máy thu quang

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

Trạm tiếp vận hay trạm lặp có tác dụng khuếch đại tín hiệu quang lên

và sửa lại dạng tín hiệu sau đó lại phát đi (tất cả quá trình trên đều làm ởdạng tín hiệu điện) Trạm lặp giúp cho bên thu thu tốt tín hiệu tránh lỗi dotán sắc

Các phần tử chính của một tuyến thông tin quang.

Bộ khuyếch đại

Hình I.3: các phần tử chính của một tuyến thông tin quang.

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

Phần phát quang: Đợc cấu tạo từ nguồn phát tín hiệu quang và các

mạch điện liên kết với nhau Nguồn phát quang ở thiết bị có thể sử dụng

điốt phát quang (LED) hặc điốt lazer (LD) Cả hai loại nguồn phát này đều

phù hợp cho các hệ thống thông tin quang, với các tín hiệu quang đầu ra có

tham số biến đổi tơng ứng với sự thay đổi của dòng điều biến Tín hiệu điện

của đầu vào của thiết bị phát ở dạng số hoặc có đôi khi ở dạng tơng tự Thiết

bị phát sẽ thực hiện biến đổi tín hiệu này thành tín hiệu quang tơng ứng và

công suất quang đầu ra sẽ phụ thuộc vào sự thay đổi của cờng độ dòng điều

biến cờng độ ánh sáng Bớc sóng làm việc của nguồn phát quang cơ bản phụ

thuộc vào vật liệu cấu tạo Đoạn sợi quang ra của nguồn phát quang phải

phù hợp với sợi dẫn quang đợc khai thác trên tuyến

Cáp sợi quang: Gồm có các sợi dẫn quang và các lớp vỏ xung quanh

để bảo vệ khỏi tác động có hại của môi trờng bên ngoài Tơng tự nh cáp

đồng, cáp sợi quang đợc khai thác, láp đặt với các điều kiện khác nhau

Chúng có thể đợc treo ngoài trời, chôn trực tiếp dới đất, kéo trong cống, thả

dới biển Tuỳ thuộc vào các điều kiện lắp đặt khác nhau mà độ dài chế tạo

của cáp cũng khác nhau, có thể dài từ vài trăm mét đến vài km Tuy nhiên

đôi khi thi công các kích cỡ của cáp cũng phụ thuộc vào từng điều kiện cụ

thể Cáp có độ dài khá lớn thờng đợc dùng cho cáp treo hoặc cáp trôn trực

tiếp Các mối hàn sẽ kết nối các độ dài cáp thành độ dài tổng cộng của

tuyến cáp đợc lắp đặt Cáp sợi quang đóng vai trò truyền dẫn tín hiệu quang

từ phần phát quang tới phần thu quang Tham số quan trọng nhất của cáp

sợi quang tham gia quyết định độ dài của tuyến là suy hao sợi quang theo

b-ớc sóng Đặc tuyến suy hao của sợi quang theo bb-ớc sóng tồn tại ba vùng mà

tại đó suy hao thấp là các vùng bớc sóng 850nm, 1310nm, 1550nm Ba

vùng bớc sóng này đợc sử dụng cho các hệ thống thông tin quang và đợc

gọi là vùng cửa sổ thứ nhất, thứ hai, thứ ba tơng ứng

Giá trị suy hao tối thiểu củae sợi quang đặc biệt đạt tới 0,01 đến

0,001 dB/Km

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

Phần thu quang: Do bộ tách quang và các mạch tạo khuyếch đại, tái

tạo tín hiệu hợp thành Tín hiệu ánh sáng đã đợc điều chế tại nguồn phátquang sẽ lan truyền dọc theo sợi dẫn quang để tới phần thu quang Khitruyền trên sợi dẫn quang, tín hiệu ánh sáng thờng bị suy hao và bị méo docác yếu tố hấp thụ, tán xạ tán sắc gây nên Bộ tách sóng quang ở phần thuthực hiện tiếp nhận ánh sáng và tách lấy tín hiệu từ hớng phát tới Tín hiệuquang đợc biến đổi lại thành tín hệu điện Các điốt quang kiểu thác(APD)

và điốt quang (PIN) có thể sử dụng làm bộ tách sóng quang trong các hệthống thông tin quang Cả hai loại đều có hiệu suất làm việc và có tốc độtruyển đổi nhanh Các vật liệu bán dẫn chế tạo nên các bộ tách sóng quang

sẽ quyết định nên bớc sóng làm việc của chúng và đuôi sợi quang đầu vàocủa các bộ tách song quang cũng phải phù hợp với sợi dẫn quang đợc sửdụng trên tuyến lắp đặt Đặc tính quan trọng nhất của thiết bị thu quang là

độ nhạy thu quang, nó mô tả công suất thu quang nhỏ nhất có thể thu đợc ởmột tốc độ truyền dẫn nào đó ứng với tỷ lệ lỗi bít cho phép các hệ thống;

điều này tơng tự nh ở tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm ở các hệ thống truyền dẫn

t-ơng tự

I.3 Ưu điểm của kĩ thuật truyền dẫn quang :

Hệ thống thông tin quang có nhiều u điểm trội hơn hẳn so với các hệthống thông tin cáp kim loại :

- Sợi quang chế tạo từ thuỷ tinh nên là môi trờng trung tính với ảnhhởng của: nớc, axít, kiềm và là sợi điện môi nên hoàn toàn cách điện ngaycả khi lớp vỏ bọc bị h hỏng thì nó vẫn truyền tin tốt

- Suy hao truyền dẫn thấp truyền nên truyền đợc tốc độ cao Nó chophép truyền dẫn băng rộng ở tần số lớn Nh vậy, nó cho dung lợng thông tincao mà ít phải tăng số lợng cáp và cho phép đặt trạm lặp với khoảng cách lớn

- Không gây nhiễu ra bên ngoài cũng không gây xuyên âm giữa cácsợi quang và cũng không bị ảnh hởng của nhiễm điện từ nên nó cho chất l-ợng thông tin cao

- Có độ tin cậy cao nên nó đảm bảo yêu cầu về bảo mật thông tin

- Sợi đợc chế tạo từ những vật liệu có sẵn trong thiên nhiên cho nêngiá thành của một hệ thống thì thấp hơn Sợi có đờng kính nhỏ, trọng lợngnhẹ nên có u điểm lớn khi lắp đặt

I.4 Cơ sở của thông tin sợi quang:

I.4.1 Đặc tính của ánh sáng :

E  

v c

n g  

0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 (m)

Hình I.4: Sự thay đổi của chiết suất n và chiết suất nhóm ng theo b ớc sóng

Chúng ta nghiên cứu tới đặc tính của ánh sáng vì nó giúp ta hiểu đợc

sự lan truyền của ánh sáng trong sợi quang và sự phụ thuộc của nó vào môitrờng truyền

Nh ta đã biết, sóng điện từ có thể đợc xem nh là sóng hoặc hạt photon

và tính chất này nổi bật ở từng vùng Ngời ta phân chia các vùng

sóng theo thông số:Tần số : f (Hz), Bớc sóng : (m), Năng lợngphoton: E (eV) Các thông số trên có mối quan hệ sau :

c : Vận tốc ánh sáng trong chân không (m/s )

h : Hằng số Planck (6,625.10-34J.s)

- Phổ của sóng điện từ : đợc phân chia theo hai thông số là : tần số,

b-ớc sóng ánh sáng dùng trong thông tin quang nằm trong vùng cận hồng ngoại có bớc sóng : 800 nm 1600 nm

+ Đặc biệt có 2 bớc sóng thông dụng:1300nm, 1550nm

- Chiết suất của một môi trờng đợc trong suốt đợc xác định bởi tỷ sốcủa vận tốc ánh sáng trong chân không và vận tốc ánh sáng trong môi trờngấy

n: Chiết suất của môi trờng, không có đơn vị



d

dn n

n g  

Mặt phân cách hai môi tr ờng Tới

Phản xạ

Khúc xạ

I(n1)

II(n2)

Hình I.5: Hiện t ợng khúc xạ và phản xạ, khi tia khúc xạ gãy vè phía pháp tuyến. Phản xạ Khúc xạ Tới Tới T I(n1) II(n2) Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao. Do nguồn quang dùng trong thông tin quang phát ra ánh sáng trong một khoảng hẹp bớc sóng chứ không phải chỉ có một bớc sóng Do đó vận tốc truyền của nhóm ánh sáng này gọi là vận tốc nhóm và chiết suất của môi trờng cũng đợc đánh giá theo chiết suất nhóm ng - Hiện tợng phản xạ và khúc xạ:

Khi tia sáng truyền từ môi trờng I chiết suất n1 sang môi trờng II có chiết suất n2 (n1  n2) thì tại mặt phân cách tia sáng phân tách thành 2 tia mới: + Một tia phản xạ lại môi trờng I (Tia phản xạ) + Một tia khúc xạ sang môi trờng II (Tia khúc xạ)

Quan hệ của các góc tới, phản xạ, khúc xạ với các chiết suất n1,n2 theo định luật SNELL :  : Góc tới  : Góc khúc xạ Từ công thức SNELL ta thấy : + Nếu n1<n2 thì  >  : tia khúc xạ gãy về phía pháp tuyến giống hình trên + Nếu n1>n2 thì  < : tia khúc xạ gãy về phía xa pháp tuyến hơn

n1.Sin  = n2.Sin 

Nguyên lý cơ bản của truyền dẫn ánh sáng trong sợi quang là dựa vàohiện tợng phản xạ toàn phần của tia sáng tại mặt phân cách hai môi trờngkhi nó đi từ môi trờng có chiết suất lớn sang môi trờng có chiết suất nhỏhơn Vì thế, cấu trúc của sợi quang bao gồm một môi trờng điện môi gọi làlõi, lõi này đợc bao quanh bằng vật liệu khác gọi là vỏ,vỏ có chiết suất khúcxạ thấp hơn so với lõi

H×nh I.8: Nguyªn lý truyÒn dÉn ¸nh s¸ng trong sîi quang.

ThiÕt kÕ tuyÕn dÉn c¸p quang l¸ng - trung t©m thÓ thao.

Hình II.1: Cấu trúc sợi quang.

Hình II.2: Các tham số của sợi quang.

chơng II Cấu tạo sợi quang

Sợi quang là một hình trụ trong suốt, mảnh dẫn ánh sáng bao gồm:hai chất liệu điện môi trong suốt khác nhau thờng làm bằng thuỷ tinh hoặcnhựa Một phần cho ánh sáng truyền trong đó gọi là sợi lõi (core), phần cònlại là lớp vỏ bọc bao quanh lõi (cladding) Nó đợc cấu tạo sao cho ánh sángtruyền dẫn trong sợi lõi bằng phơng pháp sử dụng hiện tợng toàn phần ánhsáng truyền qua sợi quang từ đầu phát tới đầu thu với suy hao sợi ở mức chophép

II.1 Cấu trúc sợi quang.

Sợi quang có cấu trúc nh là một ống dẫn sóng hoạt động ở tần sốquang Cấu trúc căn bản của có gồm một lõi hình trụ đặc đợc bao quanh bởimột lớp vỏ hình ống đồng tâm với lõi có chiết suất nhỏ hơn chiết suất lõi.Cả hai lớp này đều đợc làm bằng thuỷ tinh hoặc chất liệu dẻo trong suốt Đểtránh cọ trầy xớc vỏ gây nên những vết nứt, chống lại sự xâm nhập của hơinớc và giảm ảnh hởng vi uốn cong sợi quang thờng đợc bọc thêm lớp vỏ bọcsơ cấp Lớp vỏ thứ cấp có tác dụng tăng cờng sức chịu đựng của sợi quangtrớc các tác động cơ học vào sợi và sự thay đổi nhiệt độ, bảo vệ sợi không bịrăn, lợn sóng, kéo dãn hoặc cọ xát bề mặt Lớp này thờng có dạng ống đệmlỏng (loose buffer) hoặc dạng đệm khít (tight buffer)

II.2 Các tham số của sợi quang:

2 2

2 1 max n n Sin

NA   

1 1

2 1 2

1

2 2

2 1

n n

n n n

g =1

g =2

g 

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

- Lõi dẫn quang đặc chiết suất n1

+ Bán kính lõi: a, đờng kính lõi: dk = 2a

Lớp vỏ cũng là vật liệu dẫn quang bao xung quanh lõi chiết suất n2< n1

+Bán kính vỏ bọc đờng kính : dm

- Khẩu độ số: NA (Numerical Aperture)

ánh sáng từ nguồn phát qua không khí hợp với trụ của lõi sợi quangmột góc  gọi là góc đón ánh sáng Góc này chỉ phụ thuộc vào chiết suất lõi

và vỏ:

Sự phản xạ toàn phần chỉ xảy ra đối với những tia sáng có góc tới ở

đầu sợi nhỏ hơn góc tới hạn max

Các tham số: n1, n2, a quyết định đặc tính truyền dẫn của sợi quang Độ lệch chiết suất lõi và vỏ:

 n = n1- n2

Độ lệch chiết suất tơng đối :

Độ lệch chiết suất tơng đối có giá trị khoảng từ 0,002 đến 0,013

- Trong sợi quang chiết suất của vỏ gần nh không đổi mà chỉ có chiếtsuất của lõi nói chung là thay đổi theo bán kính r(tính từ trục sợi ra)

II.3 Phân loại sợi quang:

II.3.1 Theo cấu tạo:

- Theo kích thớc lõi và lớp vỏ bọc

- Vật liệu chế tạo sợi: sợi thuỷ tinh, sợi chất dẻo,

- Theo sự thay đổi thành phần chiết suất của lõi sợi

ThuPhát

n1

50m

=1%

n2Hình II.4: Sợi đa mode có chiết suất nhảy bậc và chiết suất giảm dần

+ Loại sợi có chỉ số chiết suất đồng đều ở lõi sợi gọi là sợi có chỉ sốchiết suất phân bậc SI (Step -Index)

+ Loại sợi có chỉ số chiết suất ở lõi giảm dần từ tâm lõi ra tới tiếpgiáp lõi và vỏ gọi là sợi có chỉ số chiết suất giảm dần GI (Gradient Index)

II.3.2 Theo đặc tính truyền dẫn:

Trong thực tế, đơn giản và thuận tiện nhất là phân chia ra sợi đơnmode, sợi đa mode vì trong đó cũng bao gồm sự khác biệt về cấu trúc của

vỏ và lõi

Một mode sóng là một trạng thái truyền ổn định của ánh sáng trongsợi Khi truyền trong sợi ánh sáng đi theo nhiều đờng Trạng thái ổn địnhcủa các đờng này gọi là những Mode

II 3.2.1 Sợi đa mode: (MM)

Lợng sai lệnh này gọi là tán sắc

=0.3%

125m

0.9mn1

Hình II.5: Sợi đơn mode

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

II.3.2.2 Sợi đơn mode (SM).

Sợi làm việc ở chế độ đơn mode  không cần kích thớc lõi to

- Đờng kính lõi 9  10 nm

- Đờng kính vỏ 125 nm

- Độ lệch chiết suất 0,3%

Vì chỉ có 1 mode truyền trong sợi nên tán sắc do nhiều đờng truyền 

0 Sợi đơn mode là sợi có chiết suất nhảy bậc SI

Độ tán sắc của sợi đơn mode nhỏ hơn nhiều so với sợi đa mode, đặcbiệt ở bớc sóng  = 1300nm độ tán sắc của sợi đơn mode  0  dải thôngcủa sợi đơn mode rất rộng

Phát Thu

Vì đờng kính lõi của sợi đơn mode nhỏ  tia sáng đi trong sợi quanggần nh là đi song song với đờng trục của lõi T = 90o Thứ hai, việc ghépnguồn đầu sợi quang ở bên phát khó  đòi hỏi nguồn công suất phát quangPopt lớn

Vì tán sắc nhỏ nên khắc phục đợc 2 nhợc điểm chính của sợi đa mode

Tóm lại:

Thực tế có 3 loại sợi quang thông dụng với các đặc tính sau:

II.4 Hàn nối sợi quang:

15Gá ép

Khi sản xuất cáp quang đợc cuộn thành từng cuộn Nếu muốn thôngtin đi xa cuộn này cần phải đợc nối với nhau Trong kỹ thuật thông tinquang, việc nối không không tốt sẽ gây nên tổn thất tín hiệu quang Yêu cầucủa việc hàn nối là tổn thất càng bé càng tốt (yêu cầu suy hao < 0,05dB/mối hàn)

Nguyên tắc, chỉ cần ghép 2 đầu sợi lại cho trục của 2 sợi trùng nhau

để hàn nối lại Muốn có mối hàn có trị số suy hao đạt yêu cầu thì việc chuẩn

II.4.2 Phơng pháp hàn nóng chảy (sử dụng mày hàn).

- Dùng hoá chất tẩy sạch 2 đầu cần nối (lớp bảo vệ)

- Kẹp 2 đầu sợi trên bộ giá của mối hàn

- Điều chỉnh cho hai sợi tiến lại lẫn nhau vấn đề một khoảng cách từ

10  20 m (máy tự làm)

- Điều chỉnh cho 2 sợi đồng trục, đồng tâm nhờ hệ thống điều chỉnh

3 chiều (máy tự làm)

- Kiểm tra suy hao ngay tại mối nối để đặt sợi ở vị trí tốt nhất

- Phóng tia hồ quang  2 đầu sợi nóng chảy  dính vào nhau

- Kiểm tra lại mối hàn xem có khuyết tật không

- Gia cố cơ học bảo vệ mối hàn

VD Máy hàn S1475

Sợi cung cấp: MM 50/125; 62.5/125 SM 10/125

Suy hao trung bình: SM 0,038dB MM 0,030dB

Thời gian hoạt động: liên kết: 30s Làm nóng: 120 s (loại S922).Máy (gồm bộ chuyển đối AC/DC) : nặng 6,4 kg

Kích thớc: 170W x 160 x 190 H

Hình II.8: Biểu diễn theo biểu đồ.

Gá épHình II.8: Kết nối sử dụng loại MF

Độ dài sợi cáp trần: tiêu chuẩn 10 mm

Khả năng tiêu biểu của bộ dụng cụ: >60 mối hàn trong một chu trình >30 mối hàn/ chu trình đốt nóng

II.4.3 Kết nối bằng connector:

Ngời ta kết nối bằng conector hoá cáp quang nhiều lõi bằng cách sửdụng loại conector đợc tạo nên theo kiểu cài các jắc vào các lỗ jắc qua bộgá ép có tính đàn hồi làm tăng cờng tiếp xúc giữa chúng

z

x o P z

) (

10 )

/ (

out

in

P

P km

L km

dB 



500 600 800 1200 1400 1600 (nm)Hình III.1: Độ hấp thụ của các tạp chất kim loại

chơng iii Đặc tính truyền dẫn của sợi quang

Việc truyền tín hiệu từ phía phát tới phía thu sẽ bị suy hao và méo tínhiệu, đây là 2 yếu tố quan trọng nó tác động vào toàn bộ quá trình truyền dẫnthông tin, định cỡ về khoảng cách và tốc độ truyền dẫn cũng nh xác định cấuhình của hệ thống thông tin quang

III.1 Suy hao tín hiệu:

Là sự giảm dần theo cự ly của công suất quang truyền trên sợi Nó

đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết kế hệ thống, cho phép xác địnhkhoảng cách giữa phía phát và phía thu Sự biến thiên của nó theo quy luậthàm số mũ:

Trong đó: P(o) là công suất ở đầu sợi (z=0)

P(z) là công suất ở cự ly z tính từ đầu sợi  là hệ số suy hao (dB/km)

Hệ số suy hao tín hiệu hay suy hao trung bình xác định bằng côngthức:

L : chiều dài sợi dẫn quang (km)

Pin : công suất quan đầu vào (W)

Pout : công suất quang đầu ra (W)

III.1.1 Các nguyên nhân gây suy hao:

- Do sự hấp thụ:

+ Sự hấp thụ của các tạp chất kim loại: trong thuỷ tinh mức độ hấp

thụ của từng loại tạp chất phụ thuộc vào nồng độ tạp chất và nồng độ bớcsóng ánh sáng qua nó  Cần phải có thuỷ tinh thật tinh khiết

600 800 1000 1200 1400 1600 (nm)

Hình III.2: Độ hấp thụ của OH với nồng độ

10-6

(dB/km)3

Hấp thụ hồng ngoại 10

1 0,1 0,01

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

+ 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 tăng vọt ở cácbớc sóng gần 950 nm, 124nm và 1400nm Nh vậy, độ ẩm cũng là nguyênnhân gây suy hao của sợi quang

 Trong chế tạo, nồng độ ion OH của lõi  10-9 để giảm sự hấp thụ của nó

+ Sự hấp phụ bằng cực tím và hồng ngoại: nó tồn tại ngay cả khi ta

đã chế tạo sợi quang từ thuỷ tinh có độ tinh khiết cao vì bản thân thuỷ tinhtinh khiết cũng hấp thụ ánh sáng trong vùng cực tím và vùng hồng ngoại

Độ hấp thụ này thay đổi theo bớc sóng Việc hấp thụ ở vùng hồng ngoại gâytrở ngại cho khuynh hớng sử dụng bớc sóng dài trong thông tin quang

- Suy hao do tán xạ :

+ Tán xạ Rayleigh: xảy ra khi sóng điện từ truyền trong môi trờng

điện môi gặp những chỗ không đồng nhất về chiết suất do cách sắp xếp củacác phân tử thuỷ tinh, các khuyết tật của sợi nh bọt không khí, các vết nứt,

Sự thay đổi mật độ các phân tử này ở những chỗ khác nhau cùng với cáckhuyết tật trong quá trình sản xuất sợi gây ra, tạo thành những nguồn điện

để tán xạ Khi ánh sáng truyền qua những chỗ này sẽ toả ra nhiều hớng làm

Hình III.3: Sự hấp thụ bằng tia cực tím và tia hồng ngoại.

Đa mode chiết suất giảm không hoàn toàn

Tán xạRayleigh

suy giảm năng lợng của ánh sáng theo hớng cần truyền Độ suy hao của tán

xạ Rayleigh tỷ lệ nghịch với lũy thừa bậc 4 của bớc sóng

+ Tán xạ giữa một phân cách lõi và vỏ không hoàn hảo: khi tia sáng

đi qua những chỗ không hoàn hảo đó, sẽ bị tán xạ Khi đó, một tia tới sẽ có

nhiều tia phản xạ với các góc khác nhau Những tia có góc tới nhỏ hơn góc

tới hạn sẽ bị khúc xạ và suy hao

- 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 lệnh trục khi đi qua những chỗ vi uốn cong dẫn đến sự phân bố trờng bị

xáo trộn làm phát xạ năng lợng ra khỏi lõi sợi Sợi đơn mode rất nhạy với

những chỗ vi uốn cong nhất là về phía bớc sóng dài

+ Uốn cong: bán kính uốn cong càng nhỏ sự suy hao càng tăng Vì

vậy, yêu cầu trong quá trình chế tạo, lắp đặt giữ sao cho bán kính uốn cong

lớn hơn một bán kính tối thiểu cho phép

III.1.2 Đặc tuyến suy hao của sợi quang.

Tuỳ theo từng sợi quang cụ thể mà ta có đặc tuyến suy hao khác

nhau Ta xét đặc tuyến của sợi đơn mode làm từ SiO2 Trên đặc tuyến suy

hao của sợi quang có 2 vùng bớc sóng suy hao thấp gọi là cửa sổ suy hao

- Cửa sổ thứ nhất ở 1= 1300 nm có   0,4 dB? km nghĩa là khi đi

một quãng đờng 50 km thì Pv/Pra = 100 lần

- Cửa sổ thứ hai ở  = 1550 m có  0,25 dB/km nghĩa là khi đi

một quản đờng 50 km thì Pv/Pra = 101,25 lần

Đây là 2 bớc sóng đợc sử dụng nhiều nhất trong thông tin quang hiện

nay

2 2

P0/2

P0P0/2

P P

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

III.2 Tán sắc (hay méo tín hiệu):

Là hiện tợng tín hiệu khi đi qua sợi quang bị biến dạng Nó làm méodạng tín hiệu tợng tự và làm cho các xung bị chồng lấp trong tín hiệu số (do

độ rộng xung bị dãn rộng ra ở đầu thu)

Nguyên nhân chính của hiện tợng này là do ảnh hởng của sợi quang

mà tồn tại các thời gian chạy khác nhau cho các thành phần ánh sáng phát

Ngời ta đánh giá độ tán sắc trên mỗi km ứng với nm bề rộng phổ củanguồn quang, lúc đó đơn vị đợc tính là: ps/nm.km

III.2.1 Các nguyên nhân gây tán sắc:

Sợi quang đa mode có đầy đủ các thành phần của tán sắc

- Tán sắc mode (modal dispersion): do năng lợng của ánh sáng phân

tán thành nhiều mode Độ tán sắc của mode phụ thuộc vào dạng phân bốchiết suất của sợi Mỗi mode lại truyền với nhiều vận tốc nhóm khác nhaudẫn tới thời gian truyền khác nhau Bản chất là do ảnh hởng của nhiều đờngtruyền

- Tán sắc sắc thể (chromatic dispersion): do tín hiệu quang truyền

trên sợi không phải là đơn sắc mà gồm 1 khoảng bớc sóng xác định Mỗi

b-ớc sóng lại có vận tốc truyền khác nhau nên thời gian truyền cũng khácnhau Tán sắc sắc thể bao gồm tán sắc chất liệu (material Dispersion) và tánsắc dẫn sóng (waveguide dispersion)

Tán sắc

tổng cộng

Tán sắc mode

Tán sắc sắc thể

Tán sắc vật liệu

Tán sắc dẫn sóng

2 2

-20Hình III.6: Đặc tuyến tán săcá của sợi dẫn quang đơn mode.

+ Tán sắc chất liệu: Chiết suất của thuỷ tinh thay đổi theo bớcsóng nên vận tốc truyền của ánh sáng có bớc sóng khác nhau cũng khácnhau Đó là nguyên nhân của tán sắc chất liệu

+ Tán sắc ống dẫn sóng: Sự phân bố năng lợng ánh sáng trongsợi quang phụ thuộc vào bớc sóng Sự phân bố này tạo nên sự tán sắc gâynên tán sắc ống dẫn sóng Tán sắc ống dẫn sóng rất nhỏ và chỉ đáng chú ý

đối với sợi đơn mode

III.2.3 ảnh hởng của tán sắc đến dung lợng truyền dẫn.

Tán sắc gây ra méo tín hiệu làm cho các xung ánh sáng bị dãn rộng rakhi truyền dọc theo sợi dẫn quang Khi xung bị dãn nó sẽ phủ chờm lên cácxung kề nhau Nếu sự phủ chờm này vợt quá một giá trị nào đó thì thiết bịphía thu không còn phân biệt đợc các xung kề nhau nữa, lúc này xuất hiện

1 Sợi G652 (loại bình th ờng)

2 Sợi san bằng tán sắc

3 Sợi G653 (sợi dịch tán)

1

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

lỗi Nh vậy đặc tính tán sắc sẽ xác định giới hạn dung lợng truyền dẫn củasợi quang

Dung lợng đối với sợi dẫn quang đợc xác định bằng “tích tăng dần

-cự ly” đơn vị là MHz.km Đối với từng loại sợi khác nhau thì giới hạn dunglợng truyền dẫn cũng khác nhau sợi da mode chiết suất phân bậc nhỏ hơnsợi gradien Sợi đơn mode trội hơn hẳn so với 2 loại trên Sợi đơn mode códung lợng phụ thuộc nhiều vào độ rộng phổ của nguồn phát

Lý thuyếtGHz.km

Thực tếGHz.km

* Băng tần có thể lớn hơn1000GHz nếu làm việc ở bớc sóng tán sắcbằng không

III.2.4 Độ tán sắc của một vài sợi đặc biệt:

Bảng III.1.

Vì độ suy hao ở bớc sóng 1550nm chỉ bằng một nửa suy hao ở bớc sóng1300nm Nên đối với tuyến thông tin quang đờng dài, ngời ta hay sử dụngbớc sóng này, nhng độ tán sắc của sợi G652 tại bớc sóng này lại lớn (bằng

18 dB) Vì vậy, để giải toả trở ngại này ngời ta làm theo hai cách:

- Giảm bề rộng phổ của nguồn để giảm tán sắc chất liệu

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

* Kết luận:

Tán sắc chất liệu và tán sắc ống dẫn sóng phụ thuộc vào độ rộng phổbức xạ của nguồn phát quang (LED,LD) Tán sắc ống dẫn sóng không đáng

kể đối với sợi đa mode Sợi SI có tán sắc mode lớn nhất Tán sắc chất liệu

có ảnh hởng lớn tới sợi GI nhng tuỳ loại vật liệu mà có điểm tán sắc bằng 0.Trong sợi đơn mode ngời ta có thể sử dụng tán sắc ống dẫn sóng để bù trừ

ảnh hởng của tán sắc chất liệu tại các vùng bớc sóng công tác phù hợp Do

đó, sợi sẽ có độ rộng băng truyền rất lớn

EcEgEv

Hình IV.1: Mức năng l ợng và các năng l ợng.

h: phô ton : điện tử : lỗ trốngHấp phụ Phát xạ tự phát phát xạ kích thích

Hình IV.2: Nguyên lý hoạt động chung của các linh kiện bán dẫn.

Chơng IV linh kiện bán dẫn biến đổi điện - quang quang - điện

Các linh kiện sử dụng trong thông tin quang là linh kiện bán dẫn.Chất bán dẫn đều có 2 mức năng lợng của điện tử chia làm 3 vùng:

+Vùng dẫn điện (Conduction band ): Ec

+ Vùng cấm (Band gap of Energy gop ) : Eg

+ Vùng hoá trị (Valence band ) : Ev

E

x

IV.1 Nguyên lí hoạt động chung :

Các linh kiện hoạt động dựa trên 3 hiện tợng sau :

* Khi có một photon bức xạ vào chất bán dẫn cung cấp một năng ợng (E =h.) cho một điện tử ở trong vùng hoá trị (vùng có năng lợng thấp)thì điện tử chuyển lên vùng dẫn ( vùng có mức năng lợng cao hơn ) đồngthời để lại một lỗ trống và photon biến mất Hiện tợng này gọi là sự hấp thụ

l-đợc ứng dụng trong các photodiode làm linh kiện tách sóng quang

* Nếu số điện tử ở vùng dẫn nhiều hơn mức cân bằng thì nó sẽ rơixuống vùng hóa trị để kết hợp với lỗ trống Trong quá trình chuyển mứcnăng lợng từ cao xuống thấp, mức năng lợng chênh lệch đợc bức ra dớidạng photon Hiện tợng này gọi là sự phát xạ tự phát đợc ứng dụng trongdiode phát LED

* Khi các photon phát ra trong quá trình tái hợp điện tử và lỗ trốnglại kích thích các điện tử đang có mức năng lợng cao chuyển xuống mứcnăng lợng thấp và phát ra những photon mới Hiện tợng này gọi là sự phátxạ kích thích và đợc ứng dụng trong các LARES DIODE làm nguồn phát

ánh sáng phát ra trong quá trình này có cùng pha và bớc sóng

Hình IV.3: Sự phụ thuộc nhiệt độ của các đặc tuyến bức xạ

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

IV.2.Diode phát quang:

IV.2.1.Yêu cầu kĩ thuật :

- Bớc sóng ánh sáng phát ra phải phù hợp với bớc sóng ánh sángtruyền trên sợi sao cho ở mức độ suy hao nhỏ Thờng là: 1300nm, 1550nm

- Công suất phát là một yếu tố chính quyết định cự ly thông tin Côngsuất phát càng lớn thì cự ly thông tin đi càng xa (khoảng cách trạm lặplớn)

- Độ rộng phổ (): thực tế khi phát ra không chỉ có một bớc sóngduy nhất mà gồm một khoảng bớc sóng  Nếu  càng lớn thì độ tán sắcchất liệu càng lớn làm hạn chế dải thông của tuyến truyền dẫn quang.Vìvậy, độ rộng phổ của nguồn quang  càng hẹp càng tốt

- Góc phát ánh sáng: càng hẹp càng tốt vì nh vậy sẽ tập chung đợcnăng lợng quang vào lõi vì đờng kính lõi của sợi quang rất nhỏ

- Thời gian chuyển (Rise time) từ tín hiệu điện sang tín hiệu quangcủa nguồn quang càng nhanh càng tốt

- Vì công suất quang phụ thuộc ít nhiều vào nhiệt độ môi trờng, thờigian sử dụng Để đảm bảo độ trung thực của tin tức thì công suất phát donguồn quang phát ra càng ổn định càng tốt, thời gian sử dụng lâu

- Độ ổn định nhiệt: khi nhiệt độ môi trờng tăng thì công suất bức xạcủa LED và LD giảm

IV.2.2 Phân loại nguồn phát quang:

Hiện nay trong thông tin quang ngời ta đã chế tạo ra các loại nguồnquang là:

- LED:Light_Emitting Diode

- LD: Laser Diode

Phiến toả nhệt

Vật liệu bao phủ

Sợi quang Kim loại hoá

Cấu trúc dị thể kép

Hình IV.4: Cấu trúc của LED tiếp xúc.

Chúng có cấu tạo là những chất bán dẫn thuần (Si, Ge) có pha thêmvào nó một chất bán dẫn khác với tỷ lệ thấp tạo ra bán dẫn tạp: Một loạithừa lỗ trống P và loại khác thừa điện tử gọi là N Hai loại này đợc ghép sátvào nhau tạo ra tiếp giáp PN Khi ghép sát nhau, lỗ trống và điện tử khuyếchtán sang nhau tạo ra một điện trờng tiếp xúc gọi là vùng nghèo

LD và LED có cấu trúc là một khối gồm nhiều thành phần chất bándẫn xếp chồng lên nhau (gọi là dị thể kép) tạo thành ba lớp:

+ Lớp tiếp xúc : tạo ra cực để nối với nguồn bên ngoài

+ Lớp hạn chế: Chọn sao cho nồng độ e và p cao trong miền hoạttính

+ Lớp hoạt tính: Nơi phát ra photon

IV.2.2.1 Diode phát quang LED:

Là 1 dị thể kép đợc dùng làm nguồn phát quang phù hợp cho các hệthống thống tin quang tốc độ thấp, cự li ngắn

Led có 2 loại cấu trúc đợc sử dụng cho các hệ thống thông tin quang

là cấu trúc phát mặt GaAs và cấu trúc phát cạnh

- Với cấu trúc phát mặt thì sợi quang đợc gắn ở mặt của LED loại này

có cấu trúc đơn giản với lớp nền loại N và lớp phát loại P ở mặt ngoài lớp Pphủ 1 lớp chống phản xạ để ghép với sợi quang Khi các điện tử và lỗ trốngkhuyếch tán sang P và N gặp hàng dào điện thế và dừng lại trong lớp hoạttính ở đây có các cặp lỗ trống-điện tử nên chúng tái hợp phát ra ánh sáng(ánh sáng phát ra của các loại LED này không kết hợp thành tia mạnh,không định hớng nên công suất vào sợi thấp ánh sáng ở đây là dạng phátxạ tự phát)

- Với cấu trúc phát cạnh ELED (Edge LED) có điện cực tiếp xúc bằngkim loại phủ kín mặt trên và đáy làm cho ánh sáng không phát ra 2 mặt mà

bị giữ lại trong vùng tích cực có dạng vạch hẹp Lớp này rất mỏng, có chiếtsuất lớn đợc kẹt giữa 2 lớp P và N có chiết suất nhỏ hơn Cấu trúc này hình

Chất nền

Giải tiếp xúcKim loạiSiO2 cách điệnMiền hoạt tính

Toả nhiệt nhiệtChất nền

Lớp dẫn ánh sáng

Hình IV.5: Cấu trúc của ELED.

ELED

LED phát mặtP(mW)

100300500 I(mA)

Hình IV.6: Đặc tuyến công suất phát của LED và ELED

1Công suất t ơng đối

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

thành nên một kênh dẫn sóng để hớng sự phát xạ ánh sáng về phía lõi sợi

đồng thời chính cấu trúc này có u điểm là vùng phát xạ hẹp và góc phát sángnhỏ nhờ đó hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang cao ánh sáng có tính địnhhớng hơn Led phát mặt Tuy nhiên nó có một hạn chế là khi hoạt động nhiệt

độ của nó tăng khá cao đòi hỏi phải có giải nhiệt

+ Đặc tính tiêu biểu của ELED:

Công suất phát ra với sợi SM (250C, dòng điều khiển 150mA ):210mW

Thời gian lên/xuống (risetime): 3ns max

Độ rộng phổ nửa công suất: 80100nm

Hệ số nhiệt độ công suất đầu ra: 1,2% 0C

Sự thay đổi bớc sóng trung tâm theo nhiệt độ: 0,5 0,8nm/ 0C

Độ dãn phổ: 0,4 nm/ 0C

* Đặc tính kỹ thuật của LED

- Dòng điện hoạt động: 50mA  30mA

- Điện áp sụt trên LED: 1.5  2.5V

- Công suất phát quang : 1 3mW Đối với loại phát sáng cao có thể

là 10mW Các LED phát mặt có công suất phát cao hơn LED phát rìa vớicùng dòng điện kích thích

- Góc phát quang: đợc xác định ở mức công suất phát giảm 3 dB sovới mức cực đại

0O 30O 120O

P t ơng đối

Hình IV.8: Độ rộng phổ của LED

Jf

P P N

Hiệu suất ghép: LED phát mặt 15%, ELED phát cạnh 515% Từ

đó thấy tuy công suất phát của LED phát mặt cao hơn LED phát rìa nhngcông suất ghép vào sợi quang của LED phát rìa lại lớn hơn khoảng hai lần

- Độ rộng phổ: Thông thờng trong khoảng 35  100nm

- ảnh hởng của nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng thì công suất giảm tuynhiên mức ảnh hởng bởi nhiệt độ của LED không cao

 = 1300nm và 1550 nm : Độ ảnh hởng 2%  4%/ 0C

IV.2.2.2 Diốt laser (LD):

Hoạt động theo nguyên tắc phát xạ kích thích Có cấu tạo gần giốngvới ELED Điểm khác biệt cơ bản là trong laser có 2 mặt phản xạ ở 2 đầutạo ra hốc cộng hởng bị phản xạ lại qua hai mặt Trong quá trình di chuyểndọc theo hốc ánh sáng kích thích các phản xạ đồng thời kích thích các điện

tử và lỗ trống để phát ra các photon mới ánh sáng phát ra theo phơng khác

bị suy hao dần chỉ có ánh sáng phát ra theo chiều dọc đợc khuyếch đại Mặtsau đợc phủ một lớp phản xạ mặt còn mặt trớc đợc cắt nhẵn để một phần

ánh sáng phần còn một phần chiếu ra ngoài

Có rất nhều loại laser nhng ta chỉ ngiên cứu 3 loại sau:

- LASER FP: Fabry - Perot (bộ cộng hởng quang) đợc chế tạo theonguyên lý bộ cộng hởng quang có lớp kích thích kẹp giữa 2 lớp chất bán dẫn

P P N

Tiếp xúc PCách điện SiO2

Lớp tích cựcLớp P

Tiếp xúc N

Hình IV.9: Cấu trúc LASER BH

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

P,N Khi có 1 photon bức xạ vào giữa 2 lớp Một nguyên tử bị kích thích sẽdao động và lan truyền đập vào nguyên tử khác làm nguyên tử khác cũngdao động và cứ nh vậy Nhờ gơng phản xạ một phần ở 1 đầu laser mà ánhsáng đợc lấy ra phần lớn Gơng còn lại của bộ cộng hởng là gơng phản xạtoàn phần (100%) Hai gơng này tạo thành bộ cộng hởng quang

Khoảng cách 2 gơng là:

Loại LASER FP ít đợc dùng do laser BH và DFB có những u việthơn LASER - FP có đặc tính chọn lọc tần số Chỉ có ánh sáng của bớc sóngnào có thể tạo ra trong hốc cộng hởng một sóng đứng thì mới giữ nguyênpha, để tạo ra phản ứng dây truyền chỉ phản xạ kích thích

- LASER BH (Burried Heteroustructure): có cấu trúc dị thể kép chôn

là một trong laser điều khiển chiết suất (IGL - index guided laser) tức là sựthay đổi chỉ số chiết suất thực của vật liệu khác nhau trong cấu trúc sẽ điềukhiển các mode bên trong laser Nó tạo ra trong miền hoạt tính 1 ống dẫnquang, ống có chiết suất cao hơn lớp bao làm cho năng lợng không bị rò rabên ngoài miền hoạt tính Loại này chỉ làm việc chế độ đơn mode Vùngphát ánh sáng có phổ rất hẹp  = 2  3 nm cộng vớì vùng phát sóng 2m

x 0,2 m nên hiệu suất ghép ánh sáng cao

- Diode laser loại phản hồi phân bố DFB (Distributed Feedback)

Bản thân diode laser BH tuy làm việc ở chế độ công tác đơn mode

nhng bề rộng phổ vẫn còn lớn (2  3nm) gây méo tín hiệu do tán xạ vật liệukhi truyền trên sợi quang vì thế cần có 1 loại khác đó là DFB với   0.1

nm Nó cho phép sử dụng trong hệ thống có tốc độ cao và cự ly khoảng lặplớn DFB sử dụng nguyên lý tán xạ nội bộ để tạo ra cơ chế hồi tiếp phân bốnhng có tính chọn lọc tần số Do đó gần nh chỉ có một bớc sóng cộng hởng

Led

Chế độ Led

Đặc tính kỹ thuật:

- Công suất phát 1  10 mW hiện nay lên tới 50mW

- Góc phát sáng quang theo phơng ngang của lớp tích cực trongkhoảng 5  100, theo phơng vuông góc với lớp tích cực góc phát có thể lêntới 400

- Hiệu suất ghép: Laser có vùng phát sáng nhỏ, góc phát hẹp nên cóhiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang cao.Trung bình hiệu suất ghép trongkhoảng:

30%  40% với sợi đơn mode SM

60%  90% với sợi đa mode MM

Để tăng hiệu suất ghép sử dụng thêm thấu kính hội tụ đặt giữa nguồn vàsợi

- Đặc tuyến bức xạ:

+ Ingỡng: 10  20mA

+ Điện áp sụt trên Laser: 1.5V 2,5V

- Độ rộng phổ phát xạ của laser: là đặc tuyến tổng hợp khuyếch đại(do bề rộng khe năng lợng thay đổi)và đặc tuyến chọn lọc hốc cộng hởngquang (phụ thuộc vào chiều dài hốc) So với LED phổ phát xạ của LASERrất hẹp

LED :  = 35  100nm

LD :  = 1  4nm

Thiết kế tuyến dẫn cáp quang láng - trung tâm thể thao.

Đối với Laser hồi tiếp phân bố DFB gần nh chỉ có một bớc sóng đợccộng hởng và khuếch đại nên phổ của DFB rất hẹp khoảng 0,1 0,2nm

- Thời gian để công suất quang tăng từ 10 %  90% mức công suất xáclập của Laser rất nhanh so với LED, thông thờng không quá 1ns

- ảnh hởng của nhiệt độ: khi nhiệt độ thay đổi thì dòng ngỡng củaLaser thay đổi làm cho công suất phát thay đổi nếu giữ nguyên dòng điệnkích thích Khi nhiệt độ tăng thì dòng ngỡng cũng tăng theo dạng hàm mũcủa sự gia tăng nhiệt độ Trung bình độ gia tăng dòng ngỡng vào khoảng+1%/0C Ngoài ra, khi nhiệt độ thay đổi thì công suất phát ra cũng thay đổinhng ở mức độ ảnh hởng rất thấp

IV.3 Thu quang:

IV.3.1 Yêu cầu kỹ thuật :

Các máy thu phải thoả mãn yêu cầu cao về chất lợng truyền dẫn ->các diode phải có nhiều đặc tính tốt :

- Có hiệu suất lợng tử cao: