Đặc điểm của hệ thống thông tin sợi quang so với hệ thống thông tin vi ba số và vệ tinh:

Hiệu suất phép quang phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

• Khẩu độ số của sợi quang: Khẩu độ số (Numerical Aperture - NA) quyết định khả năng thu ánh sáng của sợi quang. NA càng lớn, sợi quang càng thu được nhiều ánh sáng, do đó hiệu suất càng cao.

• Góc phát quang: Góc phát quang ảnh hưởng đến lượng ánh sáng được truyền vào sợi quang. Nếu góc phát quang quá lớn, ánh sáng sẽ bị phản xạ ra ngoài thay vì truyền đi.

• Bước sóng ánh sáng: Bước sóng ánh sáng ảnh hưởng đến sự suy hao tín hiệu trong sợi quang. Các bước sóng khác nhau sẽ bị suy hao khác nhau. Thông thường, các bước sóng trong vùng hồng ngoại gần (ví dụ 850nm, 1310nm, 1550nm) được sử dụng vì có độ suy hao thấp.

Vì vậy, hiệu suất phép quang phụ thuộc vào cả ba yếu tố trên.

APD (Avalanche Photodiode) là một loại diode quang có độ nhạy cao, thường được sử dụng trong các hệ thống thông tin quang có cự ly truyền dẫn dài và tốc độ truyền dẫn cao hoặc rất cao. Điều này là do APD có khả năng khuếch đại tín hiệu quang yếu, giúp tăng cường khoảng cách truyền dẫn và hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cao.

• A. Cự ly truyền dẫn dài: Đây là một ứng dụng chính của APD vì khả năng khuếch đại tín hiệu giúp tín hiệu truyền đi xa hơn.
• B. Cự ly truyền dẫn ngắn: APD không nhất thiết cần thiết cho các hệ thống có cự ly truyền dẫn ngắn vì tín hiệu không bị suy hao nhiều.
• C. Tốc độ truyền dẫn cao và rất cao: APD được sử dụng trong các hệ thống tốc độ cao vì khả năng đáp ứng nhanh với các thay đổi tín hiệu.
• D. Hệ thống chất lượng thấp: APD thường được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu chất lượng cao, không phải thấp.

Vậy đáp án đúng nhất là A và C vì APD phù hợp cho cả khoảng cách truyền dẫn dài và tốc độ truyền dẫn cao.

Số mode trong sợi quang được xác định bởi công thức và phụ thuộc vào các yếu tố sau:

• Đường kính sợi quang (a): Số mode tỉ lệ thuận với bình phương đường kính của sợi quang. Do đó, đáp án A đúng.
• Khẩu độ số (NA): Số mode tỉ lệ thuận với bình phương khẩu độ số NA. Do đó, đáp án B đúng.
• Bước sóng ánh sáng (λ): Số mode tỉ lệ nghịch với bình phương bước sóng ánh sáng. Do đó, đáp án C đúng.

Vì cả ba đáp án A, B và C đều đúng, nên đáp án D là đáp án chính xác nhất.

Hai đặc điểm quan trọng nhất của sợi quang cần quan tâm khi thiết kế hệ thống là độ rộng băng tần và tổn hao trên sợi quang. Độ rộng băng tần (bandwidth) quyết định khả năng truyền tải dữ liệu, trong khi tổn hao (attenuation) ảnh hưởng đến khoảng cách truyền dẫn tối đa mà tín hiệu quang có thể đi được trước khi cần khuếch đại. Các yếu tố khác như giá thành, tính bảo mật, trọng lượng, và tán sắc cũng quan trọng nhưng ít được ưu tiên hàng đầu hơn so với băng thông và tổn hao khi thiết kế hệ thống truyền dẫn quang.

APD (Avalanche Photodiode) so với PIN diode có ưu điểm chính là độ nhạy cao hơn. Điều này là do APD sử dụng hiệu ứng nhân avalanche để khuếch đại tín hiệu quang điện, giúp phát hiện các tín hiệu rất yếu mà PIN diode có thể không nhận ra được.

• A. Dòng tối nhỏ hơn: Mặc dù dòng tối là một yếu tố quan trọng trong các detector, nhưng đây không phải là ưu điểm nổi bật nhất của APD so với PIN diode. Trên thực tế, APD thường có dòng tối lớn hơn PIN diode.
• B. Tốc độ hoạt động chậm hơn: APD thường có tốc độ hoạt động tương đương hoặc nhanh hơn PIN diode, tùy thuộc vào thiết kế và ứng dụng cụ thể.
• C. Giá thành thấp hơn: APD thường có giá thành cao hơn PIN diode do cấu trúc phức tạp và yêu cầu về điện áp hoạt động cao hơn.