Mục lục
Phân loại theo vật liệu điện môi 11
Sợi quang thạch anh 11
Sợi quang đơn mode 11
Sợi quang chiết suất bậc 11
Bộ lọc dùng buồng cộng hưởng Fabry-Perot 22
Bộ lọc màng mỏng điện môi 23
Bộ lọc dùng cách tử nhiễu xạ 24
2.2.4. Bộ chuyển đổi bước sóng quang 26
Chuyển đổi bước sóng bằng phương pháp biến đổi quang-điện 27
Chuyển đổi bước sóng bằng cổng quang (Optical gating) 27
- Chuyển đổi bước sóng sử dụng phương pháp trộn sóng 29
2.2.6. Bộ khuyếch đại quang bán dẫn ( SOA - Semiconductor Optical
Amplifier ) 31
2.2.7. Bộ định tuyến bước sóng AWGM 32
2.2.8. Hệ thống cơ quang ( MEMS - Micro Electro Mechanical Systems ).
33
Ngoài hai kiến trúc trên, các hệ thống cơ quang còn có kiến trúc 3-D
MEMS. Kiến trúc này được phát triển để ứng dụng trong các hệ thống
chuyển mạch có dung lượng lớn (N lớn) 34
Kết cấu OXC như hình 3.3 sử dụng các bộ phối ghép hình sao và các bộ lọc có
điều chỉnh để hoàn thành chức năng phân tách dữ liệu WDM về không gian và
đưa tới các bộ chuyển mạch quang phân chia theo không gian. Sau khi hoàn
thành việc chuyển mạch theo không gian, chúng sẽ được đưa tới các bộ phối
ghép hình sao để ghép lại thành các tín hiệu WDM tại đầu ra 58
Trong kết cấu OXC này, gồm có M bộ chuyển mạch phân chia theo không gian
(NxN) và MNi bộ lọc có điều chỉnh. Do đó kết cấu này cũng có MN2 điểm đấu
chéo. Tương tự như kết cấu OXC ở mục 3.2.1, kết cấu này cũng có tính môđun
bước sóng và không có tính mođun đường kết nối 58
3.3.MẠNG QUANG ĐỊNH TUYẾN THEO BƯỚC SÓNG (WAVELENGTH
ROUTING NETWORK) 62

CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ THÔNG TIN QUANG
1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN QUANG
Trải qua một thời gian dài kể từ khi con người sử dụng ánh sáng để làm
phương tiện thông tin thông qua khả năng nhận biết của con người qua đôi mắt đến
nay lịch sử phát triển của thông tin quang đã trải qua những bước phát triển và hoàn
thiện đươc ghi nhận bằng những mốc chính sau :
1790: CLAUDE CHAPE (kỹ sư người Pháp), đã xây dựng một hệ thống điện
báo quang (Opical Telegrap). Hệ thống này gồm một chuỗi các tháp với các đèn
báo di động trên đó. Thời ấy tin tức được truyền bằng hệ thống này vượt chặng
đường 200 km trong 15 phút.
1870: JOHN TYNDALL (nhà vật lý người Anh), đã chứng tỏ rằng ánh sáng có
thể truyền qua một vòi uốn cong. Thí nghiệm của ông đã sử dụng nguyên lý phản xạ
toàn phần điều mà hiện nay thông tin quang vẫn còn sử dụng.
1880: ALEXANDER GRAHAM BELL (người Mỹ), giới thiệu hệ thống
photophone, qua đó tiếng nói có thể truyền đi bằng ánh sáng trong môi trường
không khí mà không cần dây. Tuy nhiên hệ thống này chưa được áp dụng trong
thực tế vì có quá nhiều nguồn nhiễu làm ảnh hưởng tới chất lượng đường truyền.
1934: NORMAN R.FRENCH (kỹ sư người Mỹ), nhận đuợc bằng sáng chế về
hệ thống thông tin quang. Phương tiện truyền dẫn của ống là các thanh thủy tinh.
1958: ARTHUR SCHAWLOW & CHARLES H.TOWNES, xây dựng và phát
triển Laser.
1960: Laser bán dẫn và photodiode được thừa nhận. Vấn đề còn lại là tìm môi
trường truyền dẫn quang thích hợp.
1970: Hãng Corning Glass Works chế tạo thành công sợi quang SI có suy hao
nhỏ hơn 20dB/km ở bước sóng 633nm.
1972: Loại sợi GI được chế tạo với độ suy hao 4dB/km.
3
1983: Sợi đơn mode được sử dụng rộng rãi. Độ suy hao của loại sợi này chỉ
còn khoảng 0.2dB/km.
Dựa trên các công nghệ sợi quang và Laser bán dẫn giờ đây đã có thể gửi một

4
tin cậy cao. Hơn nữa, nó không bị rò rỉ tín hiệu để kéo dài khi cần và có thể chế tạo
với giá thành thấp.
1.2.2. Ưu điểm.
So với sợi dây kim loại thì sợi quang có nhiều ưu điểm, đáng chú ý là:
- Suy hao thấp: cho phép kéo dài khoảng cách tiếp vận và do đó giảm được số trạm
tiếp vận.
- Dải thông rất rộng: có thể thiết lập hệ thống truyền dẫn số tốc độ cao.
- Trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ do đó dễ lắp đặt và chiếm ít chỗ.
- Hoàn toàn cách điện : không chịu ảnh hưởng của sấm sét.
- Không bị can nhiễu bởi trường điện từ : vẫn hoạt động được trong vùng có nhiễu
điện từ mạnh.
- Xuyên âm giữa các sợi quang không đáng kể.
- Vật liệu có nhiều trong tự nhiên.
- Ngoài những ưu điểm nói trên, sợi quang có độ an toàn, bảo mật cao, tuổi thọ dài
và có khả năng đề kháng môi trường lớn. Nó cũng dễ bảo dưỡng và sửa chữa, có độ
tin cậy cao. Hơn nữa nó không bị rò rỉ tín hiệu và dễ kéo dài khi cần, có thể chế tạo
với giá thành thấp.
Nói chung hệ thống thông tin quang kinh tế hơn nhiều so với sợi kim loại
cùng trọng lượng và cùng cự ly.
1.2.3. Nhược điểm.
- Khó đấu nối.
- Cần có các đường dây cấp nguồn cho tiếp phát.
1.3. SỢI QUANG
1.3.1. Cấu trúc sợi quang.
Sợi quang là “sợi mảnh dẫn ánh sáng “ gồm hai chất điện môi trong suốt
khác nhau, một phần cho ánh sáng truyền qua là lõi sợi, phần còn lại là lớp vỏ bao
quanh lõi.
Sợi quang có cấu trúc như là một ống dẫn sóng hoạt động ở dải tần số quang.
Sự lan truyền của ánh sáng dọc theo sợi được mô tả dưới dạng các sóng điện

θ
là góc mở đối với tia tới số 2 có góc tới bằng
góc tới hạn như trên hình 1.2.
Tại biên của không khí và lõi, lõi và vỏ, định luật Sell cho ta hai phương
trinh như sau :
sin
θ
max
= n
1
sin
c
θ
sin ( 90
0
-
c
θ
) = cos
c
θ
= n
2
/ n
1
Sử dụng n
1
= n
2
, góc mở lớn nhất được tính như sau :

thông số cơ bản tác động đến hiệu suất ghép nối giữa nguồn sáng và sợi quang. Nếu
biết đường kính lõi và khẩu độ số NA của sợi quang thì xác định được lượng ánh
sáng vào lõi sợi. Đường kính lõi sợi càng lớn và NA càng lớn sẽ cho hiệu suất ghép
nối càng cao.
1.3.3. Sự suy giảm tín hiệu trong sợi quang.
*Suy hao thấp thụ: ánh sáng lan truyền trong sợi quang bị hấp thụ do các vật liệu
sợi và được biển đổi thành nhiệt gây nên suy hao quang mà không lọt ánh sáng ra
ngoài.
Có hai loại suy hao hấp thụ:
+ Suy hao do bản thân sợi quang: bản thân vật liệu thuỷ tinh có suy hao thấp
thụ cực tím và suy hao hấp thụ hồng ngoại. Suy hao hấp thụ cực tím có đỉnh hấp thụ
ở bước sóng khoảng 0,1µm, suy hao hấp thụ hồng ngoại ở khoảng bước sóng 10µm.
Các loại này đạt giá trị bé nhất trong giải bước sóng từ 1,0µm÷ 1,6µm.
8
+ Suy hao có tạp chất trong thuỷ tinh làm sợi quang: trong quá trình chế tạo,
vật liệu có lẫn các ion tạp chất như là Cu, Fe làm cho chiết suất trong lõi không
đồng đều khi các tia sáng đi qua.
* Suy hao do tán xạ ánh sáng trong không gian (suy hao tán xạ Reyleigh): là hiện
tượng ánh sáng có kích thước không quá lớn so với bước sóng ánh sáng.
Nguyên nhân gây nên hiện tượng này là do sự thay đổi nhiệt độ đột ngột khi
làm lạnh, sợi quang thuỷ tinh sẽ tạo ra sự không đồng đều về mặt vật liệu tức là sự
không đồng đều ở hệ số khúc xạ tạo nên vật liệu còn có quán tính ở nhiệt độ cao
trong sợi quang. Là một trong những nguyên nhân suy hao riêng của sợi quang và là
quá trình không thể tránh được. Độ lớn suy hao do tán xạ Rayleigh tỉ lệ nghịch với
mũ bốn bước sóng. Bởi vậy khi ánh sáng lan truyền có bước sóng dài hơn thì suy
hao trở nên nhỏ đi, tỉ lệ thuận với nhiệt độ nung nóng sợi khi kéo sợi, do vậy nếu
giảm nhiệt độ khi kéo thì tán xạ Rayleigh sẽ trở nên nhỏ hơn.
* Suy hao tán xạ do cấu trúc sợi quang không đồng nhất: tại bề mặt biên giữa lõi và
vỏ sợi đôi chỗ có sự ghồ ghề, không nhăn, những chỗ gồ gề như vậy gây nên ánh
sáng tán xạ và một vài chỗ còn phát ánh sáng đi ra ngoài. Những chỗ không làm

ánh sáng có phân bố tốc độ lan truyền khác nhau vì sự khác nhau của các thành
phần bước sóng ánh sáng (Bước sóng dài hơn, chiết suất khúc xạ đối với nó sẽ nhỏ
đi, tốc độ lan truyền sẽ lớn hơn). Đây là một yếu tố giới hạn độ rộng băng truyền
dẫn giống như tán xạ mode và yếu tố này được gọi là tán sắc vật liệu.
Khi chiết suất khúc xạ giữa lõi và vỏ của sợi quang khác nhau thì hiện tượng
phản xạ toàn phần tại bề mặt biên không hoàn toàn giống như trên bề mặt gương mà
còn có thêm những phần thẩm thấu ánh sáng qua lớp vỏ. Ngoài ra, mức độ của sự
thẩm thấu này biến đổi theo bước sóng làm độ dài của đường lan truyền thay đổi
theo bước sóng. Hiện tượng này được gọi là tán xạ cấu trúc.
Trong thông tin quang, tán sắc vật liệu và tán sắc cấu trúc được gọi chung là
tán sắc bước sóng.
Độ lớn của tán sắc được tóm tắt như sau:
Tán sắc mode >Tán sắc vật liệu>Tán sắc cấu trúc
Đối với sợi quang đa mode, độ rộng băng truyền bị giới hạn hầu như chỉ do nguyên
nhân tán sắc mode, tán sắc bước sóng chỉ có một giá trị rất nhỏ. Nói cách khác,
trong trường hợp sợi quang đơn mode thì tán sắc bước sóng lại là nguyên nhân
chính gây nên hạn chế độ rộng băng của sợi.

10
1.3.5. Phân loại sợi quang.
Để phân loại sợi quang ta có bảng sau :
Phân loại theo vật liệu điện môi
Sợi quang thạch anh
Sợi quang thuỷ tinh đa vật liệu
Sợi quang bằng nhựa
Phân loại theo mode truyền lan Sợi quang đơn mode
Sơi quang đa mode
Phân loại theo phân bố chiết suất khúc xạ Sợi quang chiết suất bậc
Sợi quang chiết suất biến đổi đều
* Phân loại sợi quang theo vật liệu điện môi.


Hình1.3: Sự lan truyền ánh sáng theo phân bố khúc xạ.
1.4. CÁP QUANG
12
N
2
N
N
2
N
1
N
2
N
2
a. Sợi quang loại SI ( đa mode )
b. Sợi quang loại GI
N
2
N
1
N
2
c. Sợi quang loại SM
1.4.1. Yêu cầu chung của cáp quang.
*Đặc điểm, yêu cầu chung của cáp quang:
Cũng như kim loại, cáp quang cũng có những yêu cầu, đặc điểm cần phải
đáp ứng. Trước hết, lớp vỏ bọc bên ngoài để bảo vệ sợi quang khỏi ảnh hưởng của
môi trường như côn trùng, độ ẩm hoặc các lực cơ học tác động. Cáp cần phải đáp
ứng những yêu cầu sau:

uốn cong đột ngột tại chỗ nào đó, hoặc khi sợi cáp bị uốn cong với đường kính nhỏ
thì sợi bị uốn cong theo gây ra tiêu hao phụ.
Bởi vậy cáp quang phải được thiết kế sao cho nó bền vững với các tác động
cơ học và nhiệt độ của môi trường, vừa đảm bảo sợi không bị đứt, vừa không giảm
sút các đặc tính truyền dẫn trong mọi điều kiện sử dụng cáp.
1.4.2. Cấu trúc cáp quang.
Cấu trúc của sợi cáp phải thoả mãn yêu cầu chính là bảo vệ sợi quang trước
các tác dụng cơ học của điều kiện bên ngoài trong quá trình thi công lắp đặt và
trong cả quá trình sử dụng lâu dài. Các lực cơ học có thể làm đứt sợi quang tức khắc
hoặc làm tăng suy hao và làm giảm tuổi thọ của cáp quang.
Cáp quang cũng được chế tạo phù hợp với mục đích sử dụng của viễn thông
bao gồm: cáp treo, cáp chôn, cáp thả biển (cáp dưới nước), cáp trong nhà. Mỗi loại
cáp có một vài chi tiết đặc biệt ngoài cấu trúc chung của cáp.
* Các thành phần của cáp:
Bao gồm:
- Sợi quang: các sợi quang đã được bọc lớp phủ và lớp vỏ sắp xếp theo một
thứ tự nhất định. Lớp vỏ có thể có dạng đệm lỏng, đệm khít, băng dẹt.
- Thành phần chịu lực: bao gồm thành phần chịu lực trung tâm và thành
phần chịu lực bao bên ngoài.
- Chất nhồi: để làm đầy ruột cáp và chống ẩm.
- Lớp gia cường: để bảo vệ sợi cáp trong những điều kiện khắc nghiệt.
Hình 1.4: Cấu trúc tổng quát của cáp quang
14
- Vỏ cáp: Vỏ cáp có tác dụng bảo vệ ruột cáp tránh ảnh hưởng của các điều kiện
bên ngoài như các lực cơ học, tác dụng của các chất hoá học, nhiệt độ và hơi ẩm.
Khi chọn vật liệu làm vỏ cáp cần lưu ý đến các đặc tính sau:
+ Đặc tính khí hậu.
+ Khả năng chống ẩm.
+ Độ bền cơ học.
+ Tính trơ với các chất hoá học.

- Thành phần gia cường.
Khi cáp được lắp đặt trong những môi trường đặc biệt như: dưới nước, chôn trực
tiếp trong những vùng có nhiều loại gặm nhất, côn trùng, treo trực tiếp thì cần lớp gia
cường bao quanh vỏ cáp.
Lớp gia cường thường bằng kim loại hoặc dạng lá mỏng bao quang vỏ cáp. Cần có biện
pháp bảo vệ lớp gia cường chống lại sự ăn mòn. Tuy nhiên các ưu điểm của cáp quang
như trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ sẽ bị mất đi khi có thêm lớp gia cường.
1.4.3. Phân loại cáp quang.
Có thể phân loại cáp quang theo các hướng sau:
- Phân loại theo cấu trúc:
+Cáp có cấu trúc cổ điển: Các sợi hoặc các nhóm cáp quang được phân bố
đối xứng theo hướng xoay vòng đồng tâm. Loại cấu trúc này hiện nay rất phổ biến.
+Cáp có lõi trục có rãnh: các sợi hoặc các nhóm sợi được đặt trên rãnh có
sẵn trên một lõi cáp.
+Cáp có cấu trúc băng dẹt: nhiều sợi quang được ghép trên một băng và
trong ruột cáp có nhiều băng xếp chồng lên nhau.
+Cáp có cấu trúc đặc biệt: do nhu cầu, trong cáp có thể có các dây kim loại
để cấp nguồn từ xa, để cảnh báo, để làm nghiệp vụ hoặc cáp đi trong nhà, chỉ cần
hai sợi là đủ.
- Phân loại theo mục đích sử dụng :
Có thể phân chia ra các loại cáp sau:
+Cáp dùng trên mạng thuê bao nội hạt, nông thôn.
+Cáp trung kế giữa các tổng đài.
+Cáp đường dài.
- Phân loại theo điều kiện lắp đặt: bao gồm các loại cáp sau:
+ Cáp chôn trực tiếp.
+ Cáp đặt trong cống.
+ Cáp thả dưới nước.
+ Cáp treo ngoài trời.
+ Cáp dùng trong nhà.

Giao
tiếp
đầu ra
Điều khiển chuyển mạch
Các khối giao tiếp vào ra thực hiện việc biến đổi, đồng bộ các tín hiệu đầu
vào, ra trước và sau chuyển mạch. Toàn bộ hoạt động của chúng được điều khiển và
giám sát bởi khối điều khiển chuyển mạch.
2.1.2. Phân loại chuyển mạch quang.
- Phân loại theo cấu trúc dẫn sóng:
Chuyển mạch quang có thể phân chia thành hai loại: sử dụng ống dẫn sóng
và chuyển mạch trong không gian tự do.
Chuyển mạch quang sử dụng ống dẫn sóng là chuyển mạch sử dụng các ống
dẫn sóng nhằm duy trì hệ số tác động lẫn nhau cao giữa các điện tử và photon.
Chuyển mạch ống dẫn sóng thường sử dụng điện trường tác động lên các hạt tải
điện, sử dụng tương tác giữa điện tử và photon để điều khiển chuyển mạch.
- Phân loại theo tín hiệu điều khiển:
Các thiết bị chuyển mạch thường được điều khiển nhờ thay đổi chiết suất
hoặc hệ số hấp thụ trong vùng tích cực của thiết bị bán dẫn thông qua các hạt tải
điện bị kích thích, thông qua điện trường hoặc xung quang kích thích.
Chuyển mạch điều khiển bởi dòng phun, là các hạt tải điện bị kích thích, do
thời gian sống của các hạt tải điện ngắn, cỡ nano giây.
Chuyển mạch điều khiển nhờ điện trường có tốc độ chuyển mạch không phụ
thuộc vào thời gian sống của hạt tải điện, vì thế tốc độ chuyển mạch có thể lên tới
100GHz.
Chuyển mạch điều khiển bằng các xung quang kích thích không tạo ra các
hạt tải thực sự, có tốc độ chuyển mạch cỡ pico giây.
- Phân loại theo miền chuyển mạch:
+Chuyển mạch quang phân chia theo không gian.
Không gian được phân chia thành các vùng khác nhau. Tín hiệu truyền độc
lập trong từng vùng không gian của mình. Khi chuyển mạch, tín hiệu được chuyển

Hiện đang được nghiên cứu và phát triển, chuyển mạch phân chia theo mã
được đánh giá là chuyển mạch thông minh với khả năng tự định tuyến (self-
routing), dung lượng lớn và thích hợp cho cả mạng không dây. Ý tưởng cơ bản là sử
dụng các mã giả ngẫu nhiên để trải phổ tín hiệu cần truyền. Phía thu phải có bản sao
của mã được sử dụng khi trải phổ để nén phổ thì mời thu được tín hiệu ban đầu.
2.1.3. Các yêu cầu kỹ thuật.
Các bộ chuyển mạch quang được xây dựng dựa trên các phần tử chuyển
mạch quang 1x2 hoặc 2x2 cơ sở. Các yêu cầu sau đây cần được chú ý khi xây dựng
các bộ chuyển mạch quang:
- Số lượng phần tử cơ bản: các mạng chuyển mạch kích thước lớn được xây dựng
dựa trên các phần tử chuyển mạch cơ bản 1x2 hoặc 2x2. Khi kích cỡ chuyển mạch
tăng, số lượng các phần tử cơ bản này tăng tương ứng, dẫn đến suy hao tín hiệu khi
đi qua mạng chuyển mạch. Hơn nữa, số lượng phần tử cơ bản tăng làm tăng giá
thành.
19
- Suy hao đều: các tín hiệu từ các đầu vào đi qua mạng chuyển mạch đến các đầu
ra theo các đường khác nhau, số lượng phần tử trên mỗi đường chuyển mạch có thể
khác nhau, nên suy hao tại mỗi đầu ra sẽ khác nhau. Khi thiết kế mạng chuyển
mạch, cần giữ sao cho số lượng phần tử chuyển mạch trên tất cả các đường có thể
giữa hai đầu đầu vào và ra bất kỳ không quá khác nhau, đảm bảo suy hao tại các
đầu ra xấp xỉ nhau.
- Số lượng các điểm giao nhau nhỏ nhất: trong mạng chuyển mạch quang, các
phần tử chuyển mạch cơ bản thường được tích hợp trên cùng một đế. Các đường nối
kết giữa các phần tử chuyển mạch là các ống dẫn sóng. Khi hai ống dẫn sóng giao
nhau, các hiệu ứng không mong muốn sẽ xảy ra làm ảnh hưởng đến chất lượng tín
hiệu đầu ra.
- Đặc tính tắc nghẽn: trong mạng chuyển mạch, tắc nghẽn xảy ra khi một đầu vào
có yêu cầu kết nối với một đầu ra đang rỗi nhưng mạng chuyển mạch không thể
cung cấp đường kết nối giữa hai đầu vào/ra này. Một chuyển mạch là không nghẽn
khi mọi kết nối giữa cặp đầu vào/ra bất kỳ luôn thực hiện được. Khái niệm không

212
121
)1(
)1(
iio
iio
PPP
PPP
αα
αα
−+=
−+=
( 2.1)
Bộ ghép quang cũng được sử dụng để tách một phần nhỏ tín hiệu từ đầu vào
đưa vào các bộ đo đạc, giám sát và điều khiển. Ngoài ra, bộ ghép quang là thành
phần cơ bản trong các bộ giao thoa Mach-Zehner (MZI).
Bằng cách phối ghép các bộ ghép 2x2 trên chúng ta có thể tạo ra các bộ ghép
hình sao NxN. Ví dụ: Ta có thể xây dựng được một bộ ghép hình sao 8x8 từ 12 bộ
ghép 2x2 như sau:
Hình 2.3: Bộ ghép hình sao 8x8
21
Input 1
Input 2
Output 1
Output 2
1
2
3
4
5

lại bị xoay phân cực 45
o
một lần nữa và trở thành phân cực ngang và bộ lọc phân cực thẳng đứng sẽ ngăn
không cho tín hiệu này đi qua theo chiều ngược lại.
2.2.3. Bộ lọc quang.
- Bộ lọc dùng buồng cộng hưởng Fabry-Perot.
Cấu trúc buồng cộng hưởng Fabry-Perot bao gồm hai gương bán phản xạ, có hệ số
phản xạ R đặt song song cách nhau đoạn l.
22
Ánh sáng
vào
Ánh sáng
vào
Ánh sáng
bị chặn
Ánh sáng
phản xạ
1 2 3
Ánh sáng
vào
Ánh sáng
ra
Ánh sáng
bị chặn
Ánh sáng
phản xạ
1 2 3
1: Bộ lọc phân cực đứng
2: Bộ quay phân cực Faraday (45
0

Bộ lọc phản xạ lại tất cả các bước sóng và chỉ cho đi qua một bước sóng định
trước. Sử dụng kết hợp các bộ lọc, mỗi bộ lọc có bước sóng đi qua khác nhau, ta có
bộ tách kênh. Bộ lọc màng mỏng đang được sử dụng rộng rãi trong mạng ghép kênh
theo bước sóng.
23
Hình 2.6: Bộ lọc màng mỏng điện môi
- Bộ lọc dùng cách tử nhiễu xạ.
Cách tử được cấu tạo gồm nhiều rãnh (như răng cưa), trên bề mặt của các
rãnh phủ một lớp phản xạ, số lượng rãnh trên cách tử có thể lên tới vài nghìn rãnh
trên 1 mm.
Hình 2.7: Cách tử nhiễu xạ
Cách tử có khả năng truyền hoặc tán xạ ánh sáng theo những hướng nhất
định tuỳ thuộc vào bước sóng của ánh sáng đó. Góc tán xạ phụ thuộc vào khoảng
cách rãnh (gọi là bước cách tử) và góc tới.
24
Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động của cách tử truyền qua
Gọi θ
i
, θ
d
lần lượt là góc tới và góc nhiễu xạ, α là khoảng cách giữa các cách
tử (chu kỳ cách tử). Giả thiết chùm sáng chiếu đến cách tử là song song, mặt phẳng
ảnh cách mặt phẳng cách tử đủ lớn (rất lớn so với α).
Sự giao thoa của chùm tia tới có bước sóng λ sẽ xảy ra tại mặt phẳng ảnh
dưới góc θ
d
nếu thoả mãn điều kiện:
( ) ( )
[ ]
λθθ