Mae'r berthynas rhwng colled trosglwyddo ffibr optegol a thonfedd yn fater pwysig ym maes cyfathrebu ffibr optegol, oherwydd bydd gwahanol donfeddi golau yn dod ar draws gwahanol fecanweithiau colled wrth luosogi mewn ffibrau optegol. Mae'r colledion mewn ffibrau optegol yn bennaf yn cynnwys colledion amsugno, colledion gwasgariad, a cholledion plygu, ac mae'r mecanweithiau colli hyn yn gysylltiedig yn agos â thonfedd tonnau golau. Mae'r erthygl hon yn dadansoddi'r berthynas rhwng y ddau.
1, Colli amsugno
Mae colled amsugno yn cyfeirio at y golled ynni a achosir gan effaith amsugno'r deunydd ffibr ei hun pan fydd tonnau golau yn ymledu yn y deunydd ffibr. Mae deunyddiau ffibr optig, silicon deuocsid yn bennaf (SiO2), yn amsugno mwy o egni golau ar donfeddi penodol, megis brig amsugno ïon OH - yn y rhanbarth isgoch a'r amsugno trawsnewid electronau yn y rhanbarth uwchfioled. Mae'r ffenestr colled isel nodweddiadol wedi'i lleoli o gwmpas 850nm, 1310nm, a 1550nm, gan fod amsugno deunyddiau ffibr yn fach iawn ar y tair tonfedd hyn.
2, Gwasgaru colled
Mae colledion gwasgariad yn bennaf yn cynnwys gwasgariad Rayleigh a gwasgariad aflinol. Mae gwasgariad Rayleigh yn cael ei achosi gan anhomogenedd microsgopig mewn deunyddiau ffibr optegol, a all achosi cyfran o egni tonnau golau i wyro oddi wrth eu cyfeiriad lluosogi gwreiddiol. Mae colled gwasgariad Rayleigh mewn cyfrannedd gwrthdro â phedwerydd pŵer y donfedd, sy'n golygu po hiraf yw'r donfedd, y lleiaf yw'r golled gwasgariad. Ar donfedd o 1550nm, mae colled gwasgariad Rayleigh yn cael ei leihau.
Mae gwasgariad aflinol, fel gwasgariad Raman a gwasgariad Brillouin, yn gysylltiedig â thonfedd a dwyster golau, ac yn gyffredinol gellir ei reoli'n dda yn y rhanbarth tonfedd hir.
3, Plygu colled
Mae colled plygu yn digwydd yn ystod plygu ffibr, yn enwedig pan fo'r radiws plygu yn fach. Pan fydd tonnau golau yn ymledu mewn ffibrau optegol wedi'u plygu, bydd rhai o'r pelydrau golau yn dianc o'r cladin ffibr oherwydd plygiant, gan arwain at golli ynni. Mae'r berthynas rhwng colled plygu a thonfedd yn gymhleth, ond yn gyffredinol, pan fydd y donfedd yn hirach, mae'r golled plygu yn gymharol fach oherwydd bod golau tonfedd hir yn fwy tebygol o aros yn gyfyngedig yn y ffibr.
Mae colled ffibr optegol yn gymharol isel yn y tair ffenestr donfedd o 850nm, 1310nm, a 1550nm, a'r golled yn y ffenestr 1550nm yw'r lleiaf, yn amrywio o 0.19dB/km i 0.25dB/km, sy'n golygu mai 1550nm yw'r donfedd cyfathrebu ffibr optegol hiraf. Yn ogystal, oherwydd gwasgariad bach ffibrau optegol ar donfedd 1550nm, mae ganddynt hefyd fanteision o ran trosglwyddo cyflymder uchel.
Mae dewis y donfedd briodol yn bwysig ar gyfer optimeiddio perfformiad systemau cyfathrebu ffibr optig. O ystyried ffactorau megis colled, gwasgariad, effeithiau aflinol, a chost, gwneir dewis fel arfer rhwng y tair tonfedd o 850nm, 1310nm, a 1550nm i fodloni gofynion cais gwahanol. Er enghraifft, gall rhwydweithiau ardal leol amrediad byr ddefnyddio 850nm, tra bod rhwydweithiau asgwrn cefn pellter hir yn tueddu i ddefnyddio 1550nm.
