Truyền dẫn quang trong sợi quang có đặc điểm như sau:

Khi ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn (n1) sang môi trường có chiết suất nhỏ (n2) (n1 > n2), hiện tượng phản xạ toàn phần có thể xảy ra. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới giới hạn i_gh, với sin(i_gh) = n2/n1. Nếu góc tới nhỏ hơn góc tới giới hạn, sẽ có cả tia phản xạ và tia khúc xạ.

• Phương án A đúng: Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc tới hạn.
• Phương án B sai: Không phải lúc nào cũng có tia khúc xạ. Khi góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới giới hạn, sẽ không có tia khúc xạ mà chỉ có tia phản xạ toàn phần.
• Phương án C sai: Không phải lúc nào cũng có hiện tượng phản xạ toàn phần. Hiện tượng này chỉ xảy ra khi góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới giới hạn.
• Phương án D sai: Hiện tượng phản xạ toàn phần có thể xảy ra nếu góc tới đủ lớn.

Hiện tượng phi tuyến trong sợi quang xảy ra khi các tham số của tín hiệu quang (ví dụ: chiết suất) thay đổi phụ thuộc vào cường độ (hay công suất) của ánh sáng. Điều này có nghĩa là, khi công suất ánh sáng trong sợi quang đủ lớn, các hiệu ứng phi tuyến trở nên đáng kể và ảnh hưởng đến sự truyền dẫn của tín hiệu. Do đó, đáp án C là chính xác nhất. Các đáp án khác không mô tả chính xác hiện tượng phi tuyến.

Hệ thống thông tin sợi quang có những ưu điểm vượt trội so với hệ thống thông tin vi ba số và vệ tinh, bao gồm:

• Băng thông rộng nhất và khoảng cách truyền dẫn xa nhất: Sợi quang có khả năng truyền tải lượng lớn dữ liệu trên khoảng cách rất xa mà không bị suy hao tín hiệu nhiều.
• Dung lượng lớn nhất và chất lượng truyền dẫn tín hiệu cao nhất: Do băng thông rộng, sợi quang cho phép truyền tải dung lượng dữ liệu lớn hơn và tín hiệu ít bị méo, nhiễu hơn.
• Tính bảo mật cao nhất: Tín hiệu truyền trong sợi quang rất khó bị can thiệp hoặc đánh cắp.
• Không thích hợp với thông tin quảng bá: Chi phí triển khai và bảo trì hệ thống thông tin sợi quang khá cao.

Vì cả ba câu a, b, c đều đúng (mặc dù câu c không hoàn toàn chính xác vì còn vấn đề chi phí triển khai cho quảng bá, nhưng vẫn có tính bảo mật cao hơn), đáp án D là đáp án chính xác nhất.

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.