MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, các hệ thống thông tin được phát triển mạnh mẽ hơn bao giờ hết, đáp ứng được phần nào sự bùng nổ thông tin trên toàn thế giới. Các mạng thông tin điện hiện đại có cấu trúc điển hình gồm các nút mạng được tổ chức nhờ các hệ thống truyền dẫn khác nhau như cáp đối xứng, cáp đồng trục, sóng vi ba, vệ tinh… Nhu cầu thông tin ngày càng tăng, đòi hỏi số lượng kênh truyền dẫn rất lớn, song các hệ thống truyền dẫn kể trên không tổ chức được các luồng kênh cực lớn.
Đối với kỹ thuật thông tin quang, người ta đã có thể tạo ra được các hệ thống truyền dẫn tới vài chục Gb/s. Một số nước trên thế giới ngày nay, hệ thống truyền dẫn quang đã chiếm trên 50% toàn bộ hệ thống truyền dẫn. Xu hướng mới hiện nay của ngành Viễn thôngthế giới là cáp quang hoá hệ thống truyền dẫn nội hạt, quốc gia, và đường truyền dẫn quốc tế.
Đối với Việt Nam chúng ta, với chính sách đi thẳng vào công nghệ hiện đại, trong những năm qua, ngành Bưu điện Việt Nam đã hoàn thành vô hoá mạng lưới truyền dẫn liên tỉnh, xây dựng và đưa vào sử dụng hệ thống truyền dẫn quang quốc gia 2,5 Gb/s với cấu hình Ring. Và trong giai đoạn hiện nay ngành đang chủ trương cáp quang hoá mạng thông tin nội hạt, mạng trung kế liên đài… do những ưu điểm siêu việt của cáp sợi quang.
Thành phần chính của hệ thống truyền dẫn quang là các sợi dẫn quang được chế tạo thành cáp sợi quang. Sợi quang với các thông số của nó quyết định các đặc tính truyền dẫn trên tuyến. Do đó, đòi hỏi phải xác định chính xác các thông số của nó.
Thông thường, thông số của sợi quang đã được xác định do nhà sản xuất. Tuy nhiên, khi sử dụng nó, trong thi công, lắp đặt, sử dụng… ta cũng cần đo đạc lại vài thông số cần thiết cho một tuyến cáp sợi quang như : suy hao toàn tuyến, suy hao trung bình, suy hao hàn nối, suy hao ghép, khoảng cách của cuộn cáp sử dụng, khoảng cách của toàn tuyến… Trong đó, quan trọng nhất là phải xác định một cách tương đối chính xác của sự cố xảy ra trên tuyến.
Một trong các phương pháp để xác định của thông số trên đang được sử dụng rộng rãi là sử dụng thiết bị OTDR để đo. Trong bản đồ án này, nêu ra các phương pháp đo, trong đó giới thiệu các cách đo được bằng OTDR, đồng thời cũng nêu ra những yếu tố ảnh hưởng đến sai số của phép đo.
Với thời gian có hạn, kiến thức còn hạn hẹp, bản đồ án này còn có nhiều thiếu sót, rất mong có sự đóng góp của các thầy cô giáo.
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SỢI QUANG
1.1. TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN QUANG
1.1.1. Sự phát triển của hệ thống thông tin quang.
Thông tin xuất hiện trong xã hội loài người từ rất sơm, từ xa xưa con người đã biết sử dụng lửa và phản chiếu ánh sáng để báo hiệu cho nhau và đây có thể coi là một hình thức thông tin bằng ánh sáng sơm nhất. Sau đó, các hình thức thông tin phong phú dần và ngày càng được phát triển thành những hệ thống thông tin hiện đại như ngày nay. Ở trình độ phát triển cao về thông tin như hiện nay, các hệ thống thông tin quang được coi là các hệ thống thông tin tiên tiến bậc nhất, nó đã được triển khai nhanh trên mạng lưới viễn thông các nước trên thế giới với đủ mọi cấu hình linh hoạt, ở các tốc độ và cự ly truyền dẫn phong phú, đảm bảo chất lượng dịch vụ viễn thông tốt nhất. Ở nước ta ta, các hệ thống thong tin quang đã được phát triển rộng khắp cả nước trong những năm gần đây, và đang đóng vai trò chủ đạo trong mạng truyền dẫn hiện tại.
Để có được vị trí như ngày nay, các hệ thống thông tin quang đã trải qua sự phát triển nhanh chóng đáng ghi nhớ của nó. Vào năm 1960, việc phát minh ra laser để làm nguồn phát quang đã mở ra một thời kỳ mới có ý nghĩa rất to lớn trong líchử của kỹ thuật thông tin sử dụng dải tần số ánh sáng. Vào thời điểm đó, hàng loạt các thực nghiệm về thông tin trên bầu khí quyển được tiến hành ngay sau đó. Tuy nhiên, chi phí cho các công việc này quá tốn kém, kinh phí cho việc sản xuất các thành phần thiết bị để vượt qua được các cản trở do điều kiện thời tiết tự nhiên đã gây ra là con số khổng lồ. Chính vì vậy chưa thu hút được sự chú ý của mạng lưới.
Bên cạnh đó, một hướng nghiên cứu khác đã tạo được hệ thống truyền tin đáng tin cậy hơn thông tin qua khí quyển là sự phát minh ra sợi dẫn quang. Các sợi dẫn quang lần đầu tiên được chế tạo mặc dù có suy hao rất lớn (tới khoảng 1000dB/km) đã tạo ra được một mô hình hệ thống có xu hướng linh hoạt hơn. Năm 1966 Kao và một số nàh khoa học khác đã tìm ra bản chất suy hao của sợi dẫn quang. Những nhận định này đã được sáng tỏ khi Kapron, Keck và Maurer chế tạo thành công sợi thuỷ tinh có suy hao 20 dB/km vào năm 1970. Suy hao này nhỏ hơn nhiều so với thời điểm đầu chế tạo sợi và cho phép tạo ra cự ly truyền dẫn tương đương với các hệ thống truyền dẫn bằng cáp đồng. Với sự cố gắng không ngừng của các nhà nghiên cứu, các sợi dẫn quang có suy hao nhỏ hơn lần lượt ra đời. Cho tới đầu những năm 1980, các hệ thống thông tin trên sợi dẫn quang đã được phổ biến khá rộng với vùng bước sóng làm việc 1300mm. Cho tới nay, sợi dẫn quang đã đạt tới mức suy hao rất nhỏ tới < 0,2 dB/km tại bươcsongs 1550nm đã cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sợi quang trong những năm qua. Cùng với công nghệ chế tạo các nguồn phát triểnát và thu quang, sợi dẫn quang đã tạo ra các hệ thống thông tin quang với nhiều ưu điểm trội hơn hẳn so với các hệ thống thông tinâcps kim loại là :
