Mi az a száldiszperzió?Hogyan lehet kompenzálni a diszperziót?

A száldiszperzió a bemeneti jel terjedési állapotát mutatja a szálban. Az optikai jel különböző frekvenciájú összetevőinek vagy különböző módusú összetevőinek különböző sebességű terjedése által okozott jeltorzulásra utal. Főleg három esetet foglal magában: intermode diszperziót, színszórást és polarizációs módusú diszperziót.

Az intermódusú diszperzió egy jeltorzító mechanizmus, amely többmódusú szálakban és más hullámvezetőkben fordul elő. A többmódusú szálban a szálba különböző beesési szögekben belépő fénysugarakat útvonalként vagy mintázatként határozzák meg. Mivel az egyes üzemmódok átviteli útja eltérő, a Az átviteli sebesség (vagyis a csoportsebesség) is eltérő, ezért időbeli különbség van a jelátviteli módok között az optikai szálas terminál eléréséhez. Általában a fény egy része közvetlenül áthalad a magon (axiális módban), míg mások visszaverődnek és vissza a burkolat/mag határai között, és cikcakkos utazás a hullámvezető mentén, amint az alábbi lépésindexes multimódusú szálon látható. A tény az, hogy amint a fény megtörik, intermódusú/módusú diszperzió következik be. Köztük az inter-módusú diszperzió pozitívan korrelál az átviteli úttal, vagyis a magasrendű mód okozta módok közötti diszperzió (a sugár nagyobb szögben lép be hosszabb távolságra) nagyobb, mint az alacsony -order mód (a sugár kisebb szögben lép be rövidebb távolságra).

A többmódusú szál egyidejűleg akár 17 sugárterjedési módot is képes befogadni, és intermódusú szóródása sokkal nagyobb, mint az egymódusú szálaké. Ennek az az oka, hogy az egymódusú szálaknak egyetlen terjedési módjuk van, azaz a fény a mag mentén halad (axiálisan). mód) anélkül, hogy visszaverődne a burkolat határáról, így nem lép fel intermódusú diszperzió.Ha azonban osztályozott indexű többmódusú szálat használnak, a helyzet más. Bár a fény különböző módokban is terjed, a szálmag egyenetlen törésmutatója miatt, a fénysugarak útja nem egyenes, hanem görbe, és a fénysugarak terjedési sebessége is változik. Ezért a módusok közötti diszperzió nagymértékben csökkenthető a megfelelő törésmutató-eloszlás kiválasztásával.

Az anyagdiszperziót a törésmutatónak a maganyag hullámhosszától való függése okozza, míg a hullámvezető diszperziót a módusterjedési állandó függése a szál paramétereitől (magsugár, a mag és a törésmutató különbsége). a burkolat) és a jel hullámhossza.Bizonyos frekvenciákon az anyag- és a hullámvezető-diszperzió kiolthatja egymást, így a 0 színdiszperziót megközelítő hullámhossz érhető el. Valójában a színszórás nem mindig káros. A fény terjed különböző hullámhosszokon vagy anyagokban különböző sebességgel, ami a fényimpulzusok kiszélesedését vagy összenyomását okozza a szálban, ami lehetővé teszi a törésmutató-profilok testreszabását különböző célokra szolgáló szálak előállításához. A G.652 optikai szál erre példa.

A polarizációs módú diszperzió (PMD) a fényhullámok optikai szálakban való terjedési jellemzőinek polarizációfüggését tükrözi. A tényleges optikai szálakban két polarizációs mód van, amelyek merőlegesek egymásra. Ideális esetben a két polarizációs módnak azonos hullámterjedési jellemzőkkel kell rendelkeznie, de általában finom különbségek vannak a különböző polarizációs módok között. Ennek oka a hőmérséklet, a nyomás és a terjedési folyamat egyéb tényezőinek változása vagy zavara, ami eltérő a két polarizációs mód átviteli sebességét, ami időkésleltetést és polarizációs mód diszperziót eredményez.