Ključna razlika med modalno in kromatsko disperzijo je, da se modalna disperzija lahko pojavi pri monokromatskem viru svetlobe, medtem ko do kromatske disperzije ne more priti pri monokromatskem viru svetlobe.
Modalna in kromatska disperzija sta pomembna izraza pri opisovanju optičnih lastnosti optičnih vlaken. Modalna disperzija je vrsta mehanizma popačenja, pri katerem se popačenje pojavi v večmodnih vlaknih in drugih valovodih. Kromatična disperzija je pojav, pri katerem različne spektralne komponente impulza potujejo z različnimi hitrostmi.
Kaj je modalna disperzija?
Modalna disperzija je vrsta mehanizma popačenja, pri katerem pride do popačenja v večmodnih vlaknih in drugih valovodih. Tukaj se signal širi s časom, ker hitrost širjenja optičnega signala ni enaka za vse načine. Obstajajo še nekatera druga imena za modalno disperzijo, kot so večmodno popačenje, večmodna disperzija, modalno popačenje, intermodalno popačenje itd.
Med procesom modalne disperzije v analogiji optike žarkov svetlobni žarki vstopajo v vlakno pod različnimi koti glede na os vlakna (razlika se pojavi do sprejemnega kota vlakna). Svetlobni žarki, ki vstopajo v vlakno pod plitvimi koti, potujejo po bolj neposredni poti. Poleg tega ti žarki pridejo hitreje kot žarki, ki vstopajo pod večjim kotom.
Slika 01: Optično vlakno
Poleg tega lahko modalna disperzija omeji pasovno širino večmodnih vlaken. Uporaba jedra vlakna s stopnjevanim profilom lomnega količnika lahko znatno zmanjša modalno disperzijo, vendar je ne more popolnoma odpraviti. Na primer, večmodno vlakno s stopenjskim indeksom, ki vsebuje pasovno širino, ki presega 3,5 GHz.km pri 850 nm, je izdelano za uporabo.
PMD ali disperzija polarizacijskega načina je poseben primer modalne disperzije, ki je disperzija vlaken, ki je običajno povezana z enomodnimi vlakni. Običajno se PMD pojavi, ko obstajata dva načina, ki običajno potujeta z enako hitrostjo zaradi geometrije jedra vlakna in simetrije napetosti, ki potujeta z različnimi hitrostmi zaradi naključnih nepopolnosti, ki lahko porušijo simetrijo.
Kaj je kromatska disperzija?
Kromatska disperzija je pojav, pri katerem različne spektralne komponente impulza potujejo z različnimi hitrostmi. Kromatska disperzija nastane predvsem zaradi dveh razlogov. Kot prvi razlog je lomni količnik kremena (silicijev dioksid je material, ki ga uporabljamo za izdelavo večine optičnih vlaken) odvisen od frekvence svetlobe. Lahko ji rečemo snovna disperzijska komponenta v kromatski disperziji.
Slika 02: Disperzivna prizma
Drugi razlog je disperzija valovoda. Svetlobna energija moda se širi delno v jedru in delno v ovoju. Poleg tega je efektivni količnik moda med lomnima količnikoma ovoja in jedra. Dejanska vrednost efektivnega indeksa je odvisna od deleža moči, ki se nahaja v ovoju in jedru. Če je večina moči v jedru, se efektivni indeks približa lomnemu količniku jedra. Če je večina moči v ovoju, potem je efektivni indeks bližje lomnemu indeksu ovoja. Porazdelitev moči moda med jedrom in ovojom vlakna je funkcija valovne dolžine svetlobe, ki prehaja skozi vlakno. Npr. daljša valovna dolžina, večja moč v oblogi. Zato se tudi v odsotnosti materialne disperzije efektivni indeks načina spremeni, ko se spremeni valovna dolžina, kar se imenuje valovodna disperzija.
Kakšna je razlika med modalno in kromatično disperzijo?
Modalna in kromatska disperzija sta pomembni pri opisovanju optičnih lastnosti optičnih vlaken. Modalna disperzija je vrsta mehanizma popačenja, pri katerem se popačenje pojavi v večmodnih vlaknih in drugih valovodih. Kromatična disperzija je pojav, pri katerem različne spektralne komponente impulza potujejo z različnimi hitrostmi. Ključna razlika med modalno in kromatsko disperzijo je, da se modalna disperzija lahko pojavi pri monokromatskem viru svetlobe, medtem ko do kromatske disperzije ne more priti pri monokromatskem viru svetlobe.
Povzetek – modalna proti kromatski disperziji
Modalna in kromatska disperzija sta pomembni pri opisovanju optičnih lastnosti optičnih vlaken. Ključna razlika med modalno in kromatsko disperzijo je, da se modalna disperzija lahko pojavi pri monokromatskem viru svetlobe, medtem ko do kromatske disperzije ne more priti pri monokromatskem viru svetlobe.
