Hiện tƣợng phản xạ trong có thể xuất hiện tại bất kì góc nào lớn hơn góc quyết tuy nhiên ánh sáng không nhất thiết phải truyền tại tất cả các góc để giảm nhiễu giữa ánh sáng tới và phản xạ. Các góc tại đó ánh sáng truyền gọi là mode của cáp quang.
Hiện tại có hai kiểu cáp quang tồn tại đó là đơn mode và đa mode. Giống nhƣ tên gọi của nó cáp quang đa mode cho phép ánh sáng truyền trong nhiều mode khác nhau, ngƣợc lại cáp đơn mode chỉ cho phép truyền trên một mode, mode đó gọi là mode cơ bản. Các sợi cáp quang đa mode có đƣờng kính core nhỏ hơn so với sợi đa mode.
Số mode m cáp quang đa mode hỗ trợ đƣợc phụ thuộc vào đƣờng kính lõi và bƣớc sóng λ và đƣợc cho bởi công thức :
m ≈ (π2
d2 )(n2core-n2clad) / (2λ2
) (2.3)
Công thức 2.3 là công thức xấp xỉ chỉ phù hợp trong trƣờng hợp đƣờng kính lõi cáp quang lớn hơn nhiều so với bƣớc sóng của tín hiệu. Cáp sẽ trở thành đơn mode nếu chỉ số bƣớc của nó nhỏ hơn đƣờng kính DSMF .
DSMF ≈ 2Δ n π 2.405 eff λ (2.4)
Trong công thức 2.4 ta tính toán đƣợc bƣớc sóng λcutoff tại đó nếu với bất kì với một ánh sáng có bƣớc sóng λ > λcutoff , sợi quang sẽ chỉ đƣợc phép truyền ở chế độ đơn mode.
Nhƣ đã đề cập ở phần trên sợi quan sử dụng hai vùng bƣớc sóng : Dải từ 1270 đến 1370 nm và 1430 đến 1610 nm. Hệ số λcutoff của bƣớc sóng sẽ nằm dƣới bƣớc sóng thấp nhất có thể sử dụng , nó khoảng 1260nm
37
Với các chuẩn đơn mode hiện nay hệ số neff ≈ 1.467 và Δ≈0.3. Thay thế giá trị λcutoff = 1260 nm vào (2.4) ta có thể tính toán đƣờng kính tối đa của cáp đơn mode trong các dải sử dụng, khi đó DSMF ≈ 8.5 μm.
Hình 2.2: Sợi quang đa mode và đơn mode