Máy soi quang

Đây là một thiết bị cơ bản trong truyền dẫn quang, nhưng từ thiết bị này chúng ta có thể kiểm nghiệm lại lý thuyết rất tốt nên hôm nay mình post bài giới thiệu thực tế, thay vì chỉ các kiến thức lý thuyết chay trên lớp.


Vì sao lại cần thiết bị này ?

Thứ nhất, truyền dẫn quang, nghe cái này thì nhiều người đều biết tín hiệu được truyền trong các sợi quang là  ánh sáng, tuy nhiên nhiều người cho rằng nó sẽ nhìn thấy. Kì thực thì cáp quang/sợi quang có thể truyền cả ánh sáng nhìn thấy và ánh sáng không nhìn thấy, tuy nhiên những dải bước sóng ánh sáng truyền tốt nhất lại rơi vào vùng không nhìn thấy của mắt người (cũng giống như trong âm thanh vậy, sóng hạ âm hay siêu âm cũng là sóng âm nhưng ở ngoài dải tai người nghe thấy). Và để tối ưu nên người ta sẽ dùng ánh sáng ở dải con người không cảm nhận đó để truyền tín hiệu, do ở dải sóng không nhìn thấy nên khi ta phát tín hiệu thì không thể biết được ta đang phát tín hiệu nào trong 1 đống dây quang.

Để kiểm tra xem ánh sáng đi từ điểm này đến điểm kia ở đầu quang nào (nếu có 1 đống các sợi quang, hay trong cáp nhiều sợi), chúng ta cần máy soi quang.


Nguyên lý hoạt động

Về cơ bản nó là 1 nguồn phát sáng, có điều nguồn này ở dải ánh sáng nhìn thấy (tuy không tối ưu bằng nguồn sáng tín hiệu nhưng nó vẫn có thể truyền đi được rất xa), và khi ta soi nó vào 1 đầu, ở đầu kia (cách xa hàng km hoặc hơn) chúng ta sẽ thấy trong 1 đống cổng quang, có 1 cổng phát sáng, và ta biết được điểm đầu cuối của đường truyền đó. Đơn giản vậy thôi.


Thiết bị thực tế

Tính năng của nó khá đơn giản, nó chỉ có 2 nút, 1 nút là nút bật tắt, 1 nút mode chuyển chế độ (luôn sáng hoặc nhấp nháy), sử dụng 2 cục pin AA (pin con thỏ đó).


Lý thuyết và thực tiễn
Ảnh này mình chụp trong điều kiện máy pin hơi yếu và nói chung chụp điện thoại, lại không biết căn chỉnh nên hơi khó nhìn tí, nhưng nếu chú ý thì các bạn sẽ nhận ra. Hoặc đây là ảnh chụp khi tắt hết đèn

Ta có thể thấy 3 vùng sáng màu đỏ, điểm thứ nhất là nguồn sáng (bên trái), điểm thứ 2 là điểm phát sáng ra ngoài (phía dưới) và 1 chấm nhỏ bên tay phải là ở đầu ra. Vậy chúng ta có thể rút ra gì và kiểm chứng lý thuyết gì ?
Ta có thể thấy như sau:

• Thứ nhất là nguồn sáng, đây không biết là nguồn sáng phát ra dùng công nghệ gì nhưng đây là nguồn sáng có một góc mở chứ không hội tụ như mấy cái bút chỉ la de các thày chỉ bảng, nên sẽ có 1 bộ phận ở ngoài vùng giới hạn phản xạ toàn phần -> bị khúc xạ ra ngoài, biểu hiện là vệt sáng đỏ bên trái, ngoài ra thì còn do tiếp điểm nữa, mỗi mối nối luôn có 1 suy hao nào đó. Vì ánh sáng bị thoát ra ngoài nên nó sẽ yếu đi (bị thất thoát)
• Thứ 2 là vùng sáng phía dưới, đây là chỗ uốn đầu tiên của sợi quang, cái sợi quang này do bị uốn quá gấp khúc vượt quá giới hạn uốn nên không đảm bảo khả năng phản xạ toàn phần khi tín hiệu qua điểm uốn nữa và cũng bị thoát 1 phần ra ngoài.
• Thứ 3: ánh sáng tại điểm cuối, tuy bị yếu đi nhưng có thể thấy là bị uốn éo như thế, tín hiệu vẫn đi được đến đích -> sợi quang có khả năng dẫn tín hiệu quang rất tốt ^_^ và khả năng uốn dẻo cũng cao chứ không phải cứ thủy tinh là cứng và dễ gãy đâu nhé, các bạn đã hình dung ra được nó dẫn quang thực tế thế nào chưa.

Bài này mình chỉ giới thiệu sơ qua thế cho mọi người hình dung, cũng là 1 nguồn tư liệu thực tế mà trong 5 năm học đại học rất ít khi mình được chia sẻ.

Posted in: Thiết bị, Thông tin quang