Có ba yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình truyền lan trong sợi quang là:
Suy hao
Trong đó:
-“ Đối với hệ thống cự ly ngắn, dung lƣợng thấp thì yếu tố chủ yếu cần quan tâm là suy hao.
- Đối với hệ thống tốc độ ca, cƣ ly tƣơng đối lớn thì yếu tố cần quan tâm là suy hao và tán sắc.
- Đối với hệ thống cự ly dài và dung lƣợng rất lớn thì ngoài hai yếu tố trên cần quan tâm đến cả các hiệu ứng phi tuyến.”[2]
2.1.5.1 Suy hao.
“Suy hao tín hiệu trong sợi quang đƣợc định nghĩa là tham số xác định khoảng cách giữa phía thu và phía phát”[2]. Tham số suy hao có thể xác định theo định luật Beer:
=
Trong đó , là công suất quang đầu vào và đầu ra, L là độ dài sợi quang.”[2]
“ Các nguyên nhân gây suy hao: Có nhiều nguên nhân gây suy hao trong sợi quang nhƣng nguyên nhân cơ bản là do hấp thụ, tán xạ và do uốn cong. ”[6]
a. Suy hao do hấp thụ:
- Hấp thụ do tạp chất: Trong thủy tinh thông thƣờng có lẫn các tạp chất nhƣ các ion kim loại(Fe, Cu, Cr…) đặc biệt các ion OH của nƣớc đã chuyển tiếp làm tăng đặc tính suy hao.
- Hấp thụ vật liệu: . Các liên kết nguyên tử có liên quan đến vật liệu và sẽ hấp thụ ở bƣớc sóng dài mà ở bƣớc sóng dài sẽ cho suy hao nhỏ hơn nên ta gọi là hấp thụ vật liệu.
Hình 2.6.Sự suy hao hấp thụ của ion OH ( với nồng độ 10-6)
b. Suy hao do tán xạ
“ Suy hao do tán xạ trong sợi quang là do tính không đồng đều rất nhỏ trong lõi sợi hay có những thay đổi rất nhỏ của vật liệu, tính không đồng đều về cấu trúc hoặc các khiêm khuyết trong quá trình chế tạo sợi. Ngoài ra, do thủy tinh đƣợc tạo ra từ các loại oxit nhƣ SiO2, GeO2, P2O5 nên có thể xảy ra sự thay đổi thành phần giữa chúng. Hai yếu tố đã làm tăng sự thay đổi chiết suất, tạo ra tán xạ. Tán xạ tuyến tính làm cho năng lƣợng quang từ một mode lan truyền đƣợc truyền tuyến tính sang một mode khác nên làm suy hao công suất quang đƣợc truyền đi. ”[2]
c. “Suy hao do uốn cong
Suy hao do uốn cong là suy hao ngoài bản chất của sợi,. Khi bất kỳ một sợi dẫn quang nào đó bị uốn cong theo một đƣờng còn có bán kính xác định thì sẽ có hiện tƣợng phát xạ tín hiệt ánh sáng ra ngoài vỏ sợi và nhƣ vậy ánh sáng truyền trong lõi sợi sẽ bị suy hao. Có 2 loại uốn cong sợi là:
- Uốn cong vĩ mô: là uốn cong có bán kinh uốn cong lớn tƣơng đƣơng hoặc lớn hơn đƣờng kính sợi. Suy hao sẽ tăng lên theo hàm mũ khi bán kính của sợi giảm.
- Uốn cong vi mô: là sợi bị uốn cong nhỉ một cách ngẫu nhiên, trƣờng hợp đƣợc xảy ra trong lúc sợi đƣợc bọc thành cáp. Muốn suy hao giảm đi trong trƣờng hợp này bọc thêm lớp đệm chịu nén bằng polymer. ”[2]