5. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN
2.1.4.1 Suy hao tín hiệu
Suy hao tín hiệu đƣợc định nghĩa là tỷ số công suất quang lối ra của sợi có chiều dài L và công suất quang đầu vào . Tỷ số công suất này là một hàm của bƣớc sóng. Ngƣời ta thƣờng sử dụng để biểu thị suy hao tính theo dB/km.
(2.17)
Các sợi dẫn quang thƣờng có suy hao nhỏ và khi độ dài quá ngắn thì gần nhƣ không có suy hao, khi đó .
2.1.4.2 Hấp thụ tín hiệu trong sợi dẫn quang
Hấp thụ ánh sáng trong sợi dẫn quang là yếu tố quan trong trong việc tạo nên bản chất suy hao của sợi dẫn quang. Hấp thụ nảy sinh do ba cơ chế khác nhau gây ra.
Hấp thụ do tạp chất: Nhân tố hấp thụ nổi trội trong sợi quang là sự có trong vật liệu sợi. Trong thủy tinh, các tạp chất nhƣ nƣớc và các ion kim loại chuyển tiếp đã làm tăng đặc tính suy hao, đó là các ion sắt, crom, đồng và các ion OH. Sự có mặt của các tạp chất này làm cho suy hao đạt tới giá trị rất lớn. Các sợi dẫn quang trƣớc đây có suy hao trong khoảng từ 1 đến 10dB/km. Sự có mặt của các phân tử nƣớc đã làm cho suy hao tăng hẳn lên. Liên kết OH đã hấp thụ ánh sáng ở bƣớc sóng khoảng 2700nm và cùng tác động qua lại cộng hƣởng với Silic, nó tạo ra các khoảng hấp thụ ở 1400nm, 950nm và 750nm. Giữa các đỉnh này có các vùng suy hao thấp, đó gọi là các cửa sổ truyền dẫn 850nm, 1300nm, 1550nm mà các hệ thống thông tin đã sử dụng để truyền ánh sáng nhƣ trong hình vẽ dƣới đây:
out P in P out in P P L log 10 in out P P
Hình 2.15 Đặc tính suy hao theo bƣớc sóng của sợi dẫn quang đối với các quy chế suy hao
Hấp thụ vật liệu: Ta thấy rằng ở bƣớc sóng dài thì sẽ suy hao nhỏ nhƣng các liên kết nguyên tử lại có liên quan tới vật liệu và sẽ hấp thụ ánh sáng có bƣớc sóng dài, trƣờng hợp này gọi là hấp thụ vật liệu. Mặc dù các bƣớc sóng cơ bản của các liên kết hấp thụ nằm bên ngoài vùng bƣớc sóng sử dụng, nhƣng nó vẫn có ảnh hƣởng và ở đây nó kéo dài tới vùng bƣớc sóng 1550nm làm cho vùng này không giảm suy hao một cách đáng kể.
Hấp thụ điện tử: Trong vùng cực tím, ánh sáng bị hấp thụ là do các photon kích thích các điện tử trong nguyên tử lên một trạng thái năng lƣợng cao hơn.