Sợi quang chứa đầy những thuật ngữ nhưng điều quan trọng là bạn phải hiểu nó. Một trong những thuật ngữ khó hiểu hơn đối với nhiều người là" bước sóng." Nghe có vẻ rất khoa học, nhưng nó chỉ đơn giản là thuật ngữ được sử dụng để định nghĩa những gì chúng ta nghĩ là màu sắc của ánh sáng.
Ánh sáng là một phần của" quang phổ điện từ" điều đó cũng bao gồm tia X, bức xạ tia cực tím, lò vi sóng, radio, TV, điện thoại di động và tất cả các tín hiệu không dây khác. Chúng chỉ đơn giản là bức xạ điện từ có bước sóng khác nhau. Chúng tôi đề cập đến phạm vi bước sóng của bức xạ điện từ như một quang phổ.
Bước sóng và tần số có liên quan với nhau, vì vậy một số bức xạ được xác định bằng bước sóng của nó trong khi những bức xạ khác được gọi bằng tần số của chúng. Ví dụ, đối với các bức xạ có bước sóng ngắn hơn, ánh sáng, tia UV và tia X, chúng tôi thường dùng bước sóng để xác định chúng, trong khi các bước sóng dài hơn như radio, TV và vi sóng, chúng tôi gọi theo tần số của chúng.
Tất nhiên, ánh sáng mà chúng ta quen thuộc nhất là ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy. Đôi mắt của chúng ta nhạy cảm với ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng từ 400 nanomet (phần tỷ mét) đến 700 nanomet, từ xanh lam / tím đến đỏ. Nếu bạn thắc mắc tại sao đây là dải màu mà chúng ta có thể nhìn thấy, thì đó là' s bởi vì nó là vùng giống với đầu ra sáng nhất của mặt trời. Nói cách khác, chúng tôi đã phát triển tầm nhìn trong phạm vi quang phổ của đầu ra của ngôi sao địa phương của chúng tôi, thực sự là một ý tưởng hay.
Đối với sợi quang bằng sợi thủy tinh, chúng tôi sử dụng ánh sáng trong vùng hồng ngoại có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy, thường vào khoảng 850, 1300 và 1550 nm. Tại sao chúng ta sử dụng tia hồng ngoại? Bởi vì sự suy giảm của sợi quang ít hơn nhiều ở các bước sóng đó. Sự suy giảm của sợi quang thủy tinh là do hai yếu tố gây ra, hấp thụ và tán xạ. Sự hấp thụ xảy ra ở một số bước sóng cụ thể được gọi là dải nước do sự hấp thụ theo lượng nhỏ của hơi nước trong thủy tinh.
Sự tán xạ là do ánh sáng bật ra khỏi các nguyên tử hoặc phân tử trong thủy tinh. Nó là một hàm của bước sóng, với bước sóng dài hơn có độ tán xạ thấp hơn nhiều. Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao bầu trời lại có màu xanh? Đó là' bởi vì ánh sáng từ mặt trời bị tán xạ mạnh hơn trong màu xanh lam.
Bước sóng truyền dẫn của sợi quang được xác định bởi hai yếu tố: bước sóng dài hơn trong tia hồng ngoại để giảm suy hao trong sợi thủy tinh và ở bước sóng nằm giữa các dải hấp thụ. Như vậy các bước sóng thông thường là 850, 1300 và 1550 nm. May mắn thay, chúng ta cũng có thể chế tạo máy phát (laser hoặc đèn LED) và máy thu (bộ tách sóng quang) ở những bước sóng cụ thể này.
Nếu sự suy giảm của sợi quang ít hơn ở bước sóng dài hơn, tại sao chúng ta không sử dụng bước sóng dài hơn? Các bước sóng hồng ngoại chuyển đổi giữa ánh sáng và nhiệt, giống như bạn có thể nhìn thấy ánh sáng đỏ mờ của một bộ phận đốt nóng bằng điện và cảm nhận được sức nóng. Ở bước sóng dài hơn, nhiệt độ môi trường trở thành nhiễu nền, làm nhiễu tín hiệu. Và có những dải nước đáng kể trong vùng hồng ngoại.
Sợi quang nhựa (POF) được làm từ vật liệu có độ hấp thụ thấp hơn ở bước sóng ngắn hơn, vì vậy ánh sáng đỏ ở bước sóng 650 nm thường được sử dụng với POF, nhưng độ suy giảm ở bước sóng 850 nm vẫn được chấp nhận nên có thể sử dụng máy phát sợi thủy tinh bước sóng ngắn.
Chúng ta thường đề cập đến bước sóng trong sợi quang. Các bước sóng chúng tôi sử dụng để truyền dẫn phải là các bước sóng chúng tôi kiểm tra tổn thất trong các nhà máy cáp của chúng tôi. Đồng hồ đo điện của chúng tôi được hiệu chuẩn ở các bước sóng đó để chúng tôi có thể kiểm tra thiết bị mạng mà chúng tôi lắp đặt.
Ba bước sóng chính cho sợi quang, 850, 1300 và 1550 nm thúc đẩy mọi thứ chúng tôi thiết kế hoặc thử nghiệm. NIST (Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ) cung cấp hiệu chuẩn đồng hồ đo công suất ở ba bước sóng này cho sợi quang. Sợi đa mode được thiết kế để hoạt động ở bước sóng 850 và 1300 nm, trong khi sợi quang đơn mode được tối ưu hóa cho 1310 và 1550 nm. Sự khác biệt giữa 1300 nm và 1310 nm chỉ đơn giản là một vấn đề quy ước, bắt nguồn từ những ngày khi AT& T sử dụng hầu hết các thuật ngữ sợi quang. Laser ở bước sóng 1310 nm và đèn LED ở bước sóng 1300 nm lần lượt được sử dụng trong sợi quang đơn chế độ và đa chế độ.
