Siliciumfotonica

Wat is de belangrijkste reden waarom bij optische vezelcommunicatie over lange afstanden golflengten rond 1,55 µm (C-band) veel worden gebruikt?

  1. AHet is de golflengteband waarin het verlies van glasvezel van kwarts het kleinst is
  2. BHet is de golflengteband waarin silicium licht het sterkst absorbeert, zodat fotodetectoren eenvoudig te maken zijn
  3. CHet is de golflengteband waarin de chromatische dispersie nul is, zodat pulsen helemaal niet verbreden
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Het is de golflengteband waarin het verlies van glasvezel van kwarts het kleinst is

Het verlies van glasvezel van kwarts (SiO2) neemt bij korte golflengten toe door rayleighverstrooiing en bij lange golflengten door infraroodabsorptie, zodat het daartussen, rond 1,55 µm, minimaal is (circa 0,2 dB/km). Ook na 100 km bedraagt het verlies slechts circa 20 dB, en dat het licht met erbium-gedoteerde vezelversterkers (EDFA) als licht kan worden versterkt, is eveneens een reden waarom de C-band voor communicatie over lange afstanden wordt gebruikt. In standaard singlemodevezel is de chromatische dispersie vrijwel nul rond 1,31 µm (O-band); bij 1,55 µm blijft er dispersie over. Silicium absorbeert deze golflengte nauwelijks.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Siliciumfotonica

  1. Wat is een juiste reden waarom voor optische verbindingen over relatief korte afstanden binnen datacenters vaak golflengten rond 1,31 µm (O-band) worden gebruikt?
  2. Welke combinatie van de fotonenergie van licht met een golflengte van 1,55 µm en het gedrag ervan in een siliciumgolfgeleider is juist (E [eV] ≈ 1,24 / λ [µm])?
  3. Wat is een juist kenmerk van een structuur waarin een siliciumgolfgeleider (brekingsindex circa 3,5) wordt omgeven door oxide (SiO2, brekingsindex circa 1,45)?
  4. Welke waarde ligt het dichtst bij de kritische hoek voor totale reflectie (gemeten vanaf de normaal op het grensvlak) wanneer licht van silicium met brekingsindex 3,48 naar oxide met brekingsindex 1,45 gaat?
  5. Welke waarde ligt het dichtst bij het aandeel van het optische vermogen dat aan de uitgang overblijft wanneer licht 5 mm door een siliciumgolfgeleider met een propagatieverlies van 2 dB/cm gaat?