Câu nào trong những câu sau đây là đúng cho hiện tượng phi tuyến trong sợi quang

Trong hệ thống thông tin quang, cự ly truyền dẫn sẽ vô cùng lớn nếu suy hao sợi quang tổng cộng bằng không. Điều này là do suy hao là yếu tố chính giới hạn khoảng cách truyền dẫn. Nếu không có suy hao, tín hiệu quang có thể truyền đi vô tận.

Bước sóng ánh sáng do nguồn quang phát ra phụ thuộc vào cấu trúc của nguồn quang và vật liệu chế tạo nguồn quang. Do đó, đáp án A và B đều có yếu tố đúng. Tuy nhiên, đáp án B (cấu trúc của nguồn quang) bao hàm cả loại vật liệu sử dụng (vì vật liệu là một phần của cấu trúc). Ví dụ, một laser bán dẫn có bước sóng phát ra xác định bởi cấu trúc vùng năng lượng của vật liệu bán dẫn. Dòng điện kích thích chỉ cung cấp năng lượng để nguồn quang phát sáng, không quyết định bước sóng. Vì vậy, đáp án B là đáp án chính xác nhất.

Phân tích các phương án:

• A: Sai. Sợi quang đa mode chiết suất thay đổi đều (MM-GI) có độ giãn nở xung nhỏ hơn sợi quang đa mode chiết suất phân bậc (MM-SI). Điều này là do cấu trúc chiết suất của MM-GI giúp các tia sáng truyền đi theo các đường khác nhau đến đích gần như cùng một lúc, giảm thiểu sự khác biệt về thời gian truyền (giãn nở xung).
• B: Sai. Cả hai loại sợi MM-SI và MM-GI đều có chiết suất lõi lớn hơn chiết suất vỏ sợi. Đây là nguyên tắc cơ bản để ánh sáng có thể truyền dẫn bên trong lõi sợi quang thông qua hiện tượng phản xạ toàn phần.
• C: Đúng. Sợi quang đơn mode (SM) cho khoảng cách truyền dẫn xa nhất so với sợi đa mode (MM) nếu cùng công suất máy phát và cùng bước sóng làm việc. Điều này là do sợi SM chỉ cho phép một mode truyền qua, loại bỏ sự tán sắc mode, một trong những yếu tố chính giới hạn khoảng cách truyền trong sợi MM.

Do đó, đáp án đúng là C.

Hiện tượng tán sắc trong sợi quang là hiện tượng xung ánh sáng bị trải rộng ra khi lan truyền trong sợi quang. Điều này xảy ra do các thành phần ánh sáng khác nhau (ví dụ, các bước sóng khác nhau) trong xung ánh sáng lan truyền với tốc độ khác nhau trong sợi quang. Điều này dẫn đến sự mở rộng của xung ánh sáng theo thời gian. Các đáp án khác không liên quan trực tiếp đến hiện tượng tán sắc:

• A: Mô tả suy hao tín hiệu.
• C: Mô tả sự phụ thuộc của tín hiệu vào cường độ, nhưng không phải là định nghĩa của tán sắc.
• D: Tất cả đúng là sai vì chỉ có B đúng.

Điều kiện để tia sáng truyền được trong sợi quang chiết suất bậc SI là tia sáng phải nằm trong vùng khẩu độ số của sợi quang. Khẩu độ số (NA) là một thông số quan trọng của sợi quang, nó xác định góc tới lớn nhất mà tia sáng có thể chấp nhận để truyền được trong sợi quang bằng hiện tượng phản xạ toàn phần.