Ôn tập 1:
Câu 1: Nêu 5 ưu điểm của thông tin quang và giải thích 2 trong số
đó
5 Ưu điểm của thông tin quang và giải thích
- Suy hao thấp: cho phép khoảng cách lan truyền dài hơn. Nếu so sánh với cáp
đồng trong một mạng, khoảng cách lớn nhất đối với cáp đồng được khuyến
cáo là 100 m, thì đối với cáp quang khoảng cách đó là 2000 m.
- Dải thông rộng: Sợi quang có băng thông rộng cho phép thiết lập hệ thống
truyền dẫn số tốc độ cao. Hiện nay, băng tần của sợi quang có thể lên đến
hàng THz.
- Tính an toàn cao: Vì sợi quang là một chất điện môi nên nó không dẫn điện,
không bị nhiễu sóng điện từ và điện công nghiệp
- Tính bảo mật. Sợi quang rất khó trích tín hiệu. Vì nó không bức xạ năng
lượng điện từ nên không thể bị trích để lấy trộm thông tin bằng các phương
tiện điện thông thường như sự dẫn điện bề mặt hay cảm ứng điện từ, và rất
khó trích lấy thông tin ở dạng tín hiệu quang.
- Tính linh hoạt. Các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các
dạng thông tin số liệu, thoại và video.
Câu 2: 3 Nhược điểm của thông tin quang và giải thích:
- Vấn đề biến đổi Điện-Quang: trước khi đưa một tín hiệu thông tin điện vào
sợi quang, tín hiệu điện đó phải được biến đổi thành sóng ánh sáng.
- Dòn, dễ gẫy. Sợi quang sử dụng trong viễn thông được chế tạo từ thủy tinh
nên dòn và dễ gẫy. Hơn nữa kích thước sợi nhỏ nên việc hàn nối gặp nhiều
khó khăn. Muốn hàn nối cần có thiết bị chuyên dụng.
- Vấn đề sửa chữa. Các quy trình sửa chữa đòi hỏi phải có một nhóm kỹ thuật
viên có kỹ năng tốt cùng các thiết bị thích hợp.
Câu 3: Mô tả và chỉ ra sự tiến bộ của hệ thống thông tin quang thế hệ 2 (b) so
với thế hệ 1 (a) trên hình
Thế hệ 2 (b) sử dụng:
- Bộ phát MLM Laser thay cho LED.
- Sử dụng sợi đơn mode (single mode) thay vì đa mode (multimode) ở thế hệ 1
(a).
- Sử dụng 3 máy trạm lặp quang điện (regenerator) ít hơn thế hệ 1 (a) 4 máy
trạm lặp quang điện.
- Tốn ít tài nguyên hơn.
Câu 4: BER là đại lượng cho biết thông tin gì về tuyến thông tin quang?
BER là đại lượng cho biết thông tin tỉ số bit lỗi trên một đơn vị thời gian, hoặc
là tỉ số bit lỗi chia cho tổng số bit truyền trong một khoảng thời gian xác định.
Câu 5: Vì sao trong sơ đồ khối hệ thống thông tin quang lại biểu diễn mối
hàn?
Trong sơ đồ khối hệ thống thông tin quang lại biểu diễn mối hàn vì dây sản xuất
có hạn chế độ dài, nên nếu đường truyền lớn hơn độ dài dây thì phải hàn, và do
tác động vật lí ngoại biên, môi trường bên ngoài.
Câu 6: “Optical amplifier” trên hình là phần tử có chức năng gì? Ưu điểm của
nó là gì so với trạm lặp quang điện.
- Optical Amplifer là bộ khuếch đại quang, có chức năng là thiết bị trực tiếp
khuếch đại tín hiệu quang học mà không cần phải chuyển đổi nó thành tín
hiệu điện, một bộ khuếch đại quang học có thể được coi là một laser.
- Ưu điểm so với trạm lặp quang điện:
+ Khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang.
+ Không phụ thuộc vào tốc độ bit và phương thức điều chế tín hiệu nên nâng
cấp hệ thống đơn giản hơn.
+ Khuếch đại đồng thời nhiều kênh bước sóng khác nhau trong hệ thống
quang.
Ôn tập 2:
Câu 1: Có bao nhiêu cách phân loại sợi quang? Giải thích các cách phân loại
này
Có 2 cách phân loại sợi quang:
- Theo số mode truyền đơn:
+ Đơn mode
+ Đa mode
- Theo phân bố chiết suất ở lõi và bọc:
+ Chiếc suất bậc
+ Chiết suất giảm dần
Giải thích: Tên gọi của các sợ quang được đặt theo cách truyền dẫn ánh sáng
của chúng:
+ Đơn mode: Chỉ cho phép một tia sáng lan truyền
+ Đa mode: Cho phép truyền nhiều tia sáng cùng lúc.
Câu 2: Vẽ và giải thích cấu trúc của một sợi quang cơ bản.
- Lớp bọc: Vật liệu thủy tinh hoặc chất dẻo cùng với lõi mang tín hiệu ánh
sáng, giam giữ ánh sáng ở lõi
- Lõi: Vật liệu thủy tinh hoặc chất dẻo mang tín hiệu ánh sáng.
- Vỏ sơ cấp: Chất dẻo tổng hợp bảo vệ lõi và lớp bọc, nhuộm màu, tạo độ cứng
cho sợi.
Câu 3: Nêu 5 đặc điểm của ánh sáng mang thông tin trên sợi quang.
- Bức xạ điện tử.
- Sóng và hạt.
- Tốc độ cao.
Câu 4: Đặc điểm và chức năng của lõi sợi quang là gì?
~9um hoặc ~50um
- Đặc điểm: làm bằng vật liệu thủy tinh hoặc chất dẻo
- Chức năng: mang tín hiệu ánh sáng
Câu 5: Đặc điểm và chức năng của lớp bọc sợi quang là gì?
125um
- Đặc điểm: làm bằng vật liệu thủy tinh hoặc chất dẻo
- Chức năng: cùng với lõi mang tín hiệu ánh sáng, giam giữ ánh sáng ở lõi.
Câu 6: Định luật khúc xạ phát biểu gì? Vẽ và minh họa định luật
- Định luật khúc xạ ánh sáng: tia khúc xạ luôn nằm trong mặt phẳng tới và ở
phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Mặt phẳng tới là mặt phẳng tạo thành
bởi tia tới và pháp tuyến.
- Tỉ lệ giữa góc tới và góc khúc xạ luôn không đổi:
sin𝑖
sin𝑟 = 𝑛1
𝑛2
Câu 7: Định luật phản xạ phát biểu gì? Vẽ và minh họa định luật
- Khi ánh sáng bị phản xạ, tia sáng sẽ nằm trong mặt phẳng chưa tia tới và
pháp tuyến của mặt phản xạ
- Góc phản xạ bằng góc tới.
Câu 8: Vẽ và giải thích cách di chuyển của ánh sáng trong sợi quang đơn
mode
Đường đi của ánh sáng trong sợi quang đơn mode.
Giải thích: lớp lõi của cáp quang đơn mode rất nhỏ chỉ khoảng 27 Micromet. Sợi
đơn mode chỉ có thể truyền một ánh sáng với một bước sóng nhất định. bởi đường
kính lõi rất nhỏ. Do chỉ truyền một bước sóng nên đơn mode không bị ảnh hưởng
bởi hiện trượng tán sắc.
Ôn tập 3:
Câu 1: Vẽ và giải thích cách di chuyển của ánh sáng trong sợi quang đa mode
với cấu trúc chiết suất lõi bậc.
Đường đi của ánh sáng trong sợi quang đa mode với chiết suất bậc.
Giải thích: Ánh sáng trong cáp sợi quang truyền qua lõi và va đập liên tục vào lớp
sơn phủ. Do lớp sơn phủ không hấp thu bất kì ánh sáng trong lõi nên sóng ánh sáng
có thể truyền đi với cự li rất xa. Mặc dù ánh sáng có thể truyền đi qua thủy tinh
nhưng cng sẽ bị suy giảm nếu gặp thủy tinh không tinh.
Câu 2: Vẽ và giải thích cách di chuyển của ánh sáng trong sợi quang đa mode
với cấu trúc chiết suất lõi giảm dần.