Kľúčový rozdiel medzi modálnou a chromatickou disperziou je v tom, že modálna disperzia sa môže vyskytnúť pri monochromatickom svetelnom zdroji, zatiaľ čo chromatická disperzia nemôže nastať pri monochromatickom svetelnom zdroji.
Modálna a chromatická disperzia sú dôležité pojmy pri opise optických vlastností optických vlákien. Modálna disperzia je typ mechanizmu skreslenia, pri ktorom sa skreslenie vyskytuje v multimódových vláknach a iných vlnovodoch. Chromatická disperzia je jav, pri ktorom sa rôzne spektrálne zložky impulzu pohybujú rôznymi rýchlosťami.
Čo je modálna disperzia?
Modálna disperzia je typ mechanizmu skreslenia, pri ktorom sa skreslenie vyskytuje v multimódových vláknach a iných vlnovodoch. Tu sa signál šíri s časom, pretože rýchlosť šírenia optického signálu nie je rovnaká pre všetky režimy. Existujú aj iné názvy pre modálnu disperziu, ako napríklad multimódové skreslenie, multimódová disperzia, modálne skreslenie, intermodálne skreslenie atď.
Počas procesu modálnej disperzie v analógii lúčovej optiky vstupujú lúče svetla do vlákna pod rôznymi uhlami k osi vlákna (rozdiel nastáva až po akceptačný uhol vlákna). Svetelné lúče, ktoré vstupujú do vlákna s plytkými uhlami, prechádzajú priamejšou dráhou. Tieto lúče tiež prichádzajú rýchlejšie ako lúče, ktoré vstupujú pod strmším uhlom.
Obrázok 01: Optické vlákno
Modálny rozptyl môže navyše obmedziť šírku pásma multimódových vlákien. Použitie vláknitého jadra s profilom odstupňovaného indexu lomu môže značne znížiť modálnu disperziu, ale nemôže ju úplne odstrániť. Napríklad na použitie sa vyrába multimódové vlákno so stupňom indexu so šírkou pásma presahujúcou 3,5 GHz.km pri 850 nm.
PMD alebo polarizačná vidová disperzia je špeciálny prípad modálnej disperzie, čo je vláknová disperzia, ktorá sa zvyčajne spája s jednovidovými vláknami. PMD sa zvyčajne vyskytuje, keď existujú dva režimy, ktoré sa normálne pohybujú rovnakou rýchlosťou v dôsledku geometrickej a napäťovej symetrie jadra vlákna, ktoré sa pohybujú rôznymi rýchlosťami v dôsledku náhodných nedokonalostí, ktoré môžu narušiť symetriu.
Čo je chromatická disperzia?
Chromatická disperzia je jav, pri ktorom sa rôzne spektrálne zložky impulzu pohybujú rôznymi rýchlosťami. K chromatickej disperzii dochádza hlavne z dvoch dôvodov. Prvým dôvodom je, že index lomu oxidu kremičitého (oxid kremičitý je materiál, ktorý používame na výrobu väčšiny optických vlákien), závisí od frekvencie svetla. Môžeme to nazvať zložka materiálovej disperzie v chromatickej disperzii.
Obrázok 02: Disperzný hranol
Druhým dôvodom je rozptyl vlnovodu. Svetelná energia vidu sa šíri čiastočne v jadre a čiastočne v plášti. Okrem toho, efektívny index vidu leží medzi indexmi lomu plášťa a jadra. Skutočná hodnota efektívneho indexu závisí od podielu výkonu, ktorý je obsiahnutý v plášti a jadre. Ak je väčšina sily v jadre, efektívny index sa približuje k indexu lomu jadra. Ak je väčšina výkonu v obklade, potom je efektívny index bližšie k indexu lomu obkladu. Rozloženie výkonu módu medzi jadrom a plášťom vlákna je funkciou vlnovej dĺžky svetla, ktoré prechádza vláknom.napr. dlhšia vlnová dĺžka, väčší výkon v opláštení. Preto aj pri absencii disperzie materiálu sa efektívny index módu mení pri zmene vlnovej dĺžky, čo sa nazýva disperzia vlnovodu.
Aký je rozdiel medzi modálnou a chromatickou disperziou?
Modálna a chromatická disperzia sú dôležité pri opise optických vlastností optických vlákien. Modálna disperzia je typ mechanizmu skreslenia, pri ktorom sa skreslenie vyskytuje v multimódových vláknach a iných vlnovodoch. Chromatická disperzia je jav, pri ktorom sa rôzne spektrálne zložky impulzu pohybujú rôznymi rýchlosťami. Kľúčový rozdiel medzi modálnou a chromatickou disperziou je v tom, že modálna disperzia sa môže vyskytnúť pri monochromatickom svetelnom zdroji, zatiaľ čo chromatická disperzia nemôže nastať pri monochromatickom svetelnom zdroji.
Zhrnutie – Modálna verzus chromatická disperzia
Modálna a chromatická disperzia sú dôležité pri opise optických vlastností optických vlákien. Kľúčový rozdiel medzi modálnou a chromatickou disperziou je v tom, že modálna disperzia sa môže vyskytnúť pri monochromatickom svetelnom zdroji, zatiaľ čo chromatická disperzia nemôže nastať pri monochromatickom svetelnom zdroji.
