A legfontosabb különbség a modális és a kromatikus diszperzió között az, hogy monokromatikus fényforrás esetén a modális diszperzió előfordulhat, míg monokromatikus fényforrás esetén a kromatikus diszperzió nem fordulhat elő.
A modális és kromatikus diszperzió fontos kifejezések az optikai szálak optikai tulajdonságainak leírásában. A modális diszperzió a torzítási mechanizmusok egyik fajtája, amelyben a torzítás többmódusú szálakban és más hullámvezetőkben fordul elő. A kromatikus diszperzió az a jelenség, amikor az impulzus különböző spektrális összetevői különböző sebességgel haladnak.
Mi az a modális diszperzió?
A modális diszperzió a torzítási mechanizmusok egyik fajtája, amelyben a torzítás többmódusú szálakban és más hullámvezetőkben jelentkezik. Itt a jel idővel terjed, mivel az optikai jel terjedési sebessége nem minden módban azonos. Vannak más nevek is a modális diszperziónak, például többmódusú torzítás, többmódusú diszperzió, modális torzítás, intermodális torzítás stb.
A sugároptikai analógiában a modális diszperzió folyamata során a fénysugarak a szál tengelyéhez képest eltérő szögben lépnek be a szálba (a különbség a szál befogadási szögéig jelentkezik). A szálba kis szögben belépő fénysugarak közvetlenebb utat járnak be. Ezenkívül ezek a sugarak gyorsabban érkeznek, mint a meredekebb szögben belépő sugarak.
01. ábra: Optikai szál
Sőt, a modális diszperzió korlátozhatja a többmódusú szálak sávszélességét. A fokozatos törésmutató profillal rendelkező szálmag használata jelentősen csökkentheti a modális diszperziót, de nem tudja teljesen kiküszöbölni. Például a 850 nm-en 3,5 GHz.km-nél nagyobb sávszélességű többmódusú, fokozatos indexű szálat használatra gyártanak.
A PMD vagy polarizációs módú diszperzió a modális diszperzió egy speciális esete, amely egy olyan szálas diszperzió, amelyet általában egymódusú szálakhoz kapcsolnak. A PMD jellemzően akkor fordul elő, ha két olyan üzemmód van, amelyek normál esetben azonos sebességgel haladnak a szálmag geometria és a feszültségszimmetria miatt, amelyek eltérő sebességgel haladnak véletlenszerű tökéletlenségek miatt, amelyek megtörhetik a szimmetriát.
Mi az a kromatikus diszperzió?
A kromatikus diszperzió az a jelenség, amikor egy impulzus különböző spektrális komponensei különböző sebességgel haladnak. A kromatikus diszperzió főként két okból következik be. Első okként a szilícium-dioxid törésmutatója (a szilícium-dioxid a legtöbb optikai szál előállításához használt anyag) a fény frekvenciájától függ. Nevezhetjük anyagdiszperziós komponensnek kromatikus diszperzióban.
02. ábra: Diszperzív prizma
A második ok a hullámvezető diszperzió. Egy módus fényenergiája részben a magban, részben a burkolatban terjed. Ezenkívül egy módus effektív mutatója a burkolat és a mag törésmutatói között van. Az effektív index tényleges értéke a burkolatban és a magban található teljesítmény arányától függ. Ha a teljesítmény nagy része a magban van, az effektív mutató közelebb kerül a mag törésmutatójához. Ha a teljesítmény nagy része a burkolatban van, akkor az effektív mutató közelebb van a burkolat törésmutatójához. A szál magja és burkolata közötti üzemmód teljesítményeloszlása a szálon áthaladó fény hullámhosszának függvénye. Például. hosszabb a hullámhossz, nagyobb a teljesítmény a burkolatban. Ezért az üzemmód effektív indexe anyagi diszperzió hiányában is változik a hullámhossz változásával, amit hullámvezető diszperziónak nevezünk.
Mi a különbség a modális és a kromatikus diszperzió között?
A modális és kromatikus diszperzió fontos szerepet játszik az optikai szálak optikai tulajdonságainak leírásában. A modális diszperzió a torzítási mechanizmusok egyik fajtája, amelyben a torzítás többmódusú szálakban és más hullámvezetőkben fordul elő. A kromatikus diszperzió az a jelenség, amikor egy impulzus különböző spektrális komponensei különböző sebességgel haladnak. A legfontosabb különbség a modális és a kromatikus diszperzió között az, hogy a modális diszperzió monokromatikus fényforrás esetén előfordulhat, míg a kromatikus diszperzió nem fordulhat elő monokromatikus fényforrással.
Összefoglaló – modális kontra kromatikus diszperzió
A modális és kromatikus diszperzió fontos szerepet játszik az optikai szálak optikai tulajdonságainak leírásában. A legfontosabb különbség a modális és a kromatikus diszperzió között az, hogy a modális diszperzió monokromatikus fényforrás esetén előfordulhat, míg a kromatikus diszperzió nem fordulhat elő monokromatikus fényforrással.
