Avainero modaalisen ja kromaattisen dispersion välillä on, että modaalinen dispersio voi tapahtua yksivärisellä valonlähteellä, kun taas kromaattista dispersiota ei voi tapahtua yksivärisessä valonlähteessä.
Modaalinen ja kromaattinen dispersio ovat tärkeitä termejä kuvattaessa optisten kuitujen optisia ominaisuuksia. Modaalinen dispersio on eräänlainen vääristymismekanismi, jossa säröä esiintyy monimuotokuiduissa ja muissa a altoputkissa. Kromaattinen dispersio on ilmiö, jossa pulssin eri spektrikomponentit kulkevat eri nopeuksilla.
Mikä on modaalinen dispersio?
Modaalinen dispersio on vääristymismekanismin tyyppi, jossa säröä esiintyy monimuotokuiduissa ja muissa a altoputkissa. Tässä signaali leviää ajan myötä, koska optisen signaalin etenemisnopeus ei ole sama kaikissa tiloissa. Modaalisella dispersiolla on joitain muita nimiä, kuten monimuotosärmä, monimuotoinen dispersio, modaalinen vääristymä, intermodaalinen vääristymä jne.
Modaalidispersion aikana sädeoptiikan analogiassa valonsäteet tulevat kuituun eri kulmissa kuidun akseliin nähden (ero esiintyy kuidun vastaanottokulmaan asti). Kuituun matalilla kulmilla tulevat valonsäteet kulkevat suorempaa reittiä. Lisäksi nämä säteet saapuvat nopeammin kuin säteet, jotka tulevat sisään jyrkemmässä kulmassa.
Kuva 01: Valokuitu
Lisäksi modaalinen dispersio voi rajoittaa monimuotokuitujen kaistanleveyttä. Asteitetun taitekerroinprofiilin omaavan kuituytimen käyttäminen voi vähentää modaalista dispersiota huomattavasti, mutta ei sitä täysin eliminoi. Esimerkiksi monimuotoinen lajiteltu kuitu, jonka kaistanleveys ylittää 3,5 GHz.km 850 nm:ssä, on valmistettu käytettäväksi.
PMD eli polarisaatiomuotodispersio on modaalisen dispersion erikoistapaus, joka on kuitudispersio, joka yleensä liittyy yksimuotokuituihin. Tyypillisesti PMD esiintyy, kun on olemassa kaksi tilaa, jotka normaalisti kulkevat samalla nopeudella kuituytimen geometrian ja jännityssymmetrian vuoksi, jotka kulkevat eri nopeuksilla satunnaisten epätäydellisyyksiä, jotka voivat rikkoa symmetrian.
Mikä on kromaattinen dispersio?
Kromaattinen dispersio on ilmiö, jossa pulssin eri spektrikomponentit kulkevat eri nopeuksilla. Kromaattinen dispersio tapahtuu pääasiassa kahdesta syystä. Ensimmäisenä syynä piidioksidin (piidioksidi on materiaali, jota käytämme useimpien optisten kuitujen valmistukseen) taitekerroin riippuu valon taajuudesta. Voimme kutsua sitä materiaalidispersiokomponentiksi kromaattisessa dispersiossa.
Kuva 02: Dispersiivinen prisma
Toinen syy on a altoputken dispersio. Moodin valoenergia etenee osittain ytimessä ja osittain verhouksessa. Lisäksi muodon tehollinen indeksi on päällysteen ja sydämen taitekertoimien välissä. Tehollisen indeksin todellinen arvo riippuu verhouksen ja sydämen sisältämän tehon osuudesta. Jos suurin osa tehosta on ytimessä, tehollinen indeksi tulee lähemmäksi ytimen taitekerrointa. Jos suurin osa tehosta on verhouksessa, tehollinen indeksi on lähempänä suojakuoren taitekerrointa. Moodin tehon jakautuminen kuidun sydämen ja kuoren välillä on kuidun läpi kulkevan valon aallonpituuden funktio. Esim. Mitä pidempi aallonpituus, sitä enemmän tehoa verhouksessa. Siksi, vaikka materiaalidispersiota ei olisikaan, moodin tehollinen indeksi muuttuu aallonpituuden muuttuessa, mikä on nimetty a altoputkidispersioksi.
Mitä eroa modaalisella ja kromaattisella dispersiolla on?
Modaalinen ja kromaattinen dispersio ovat tärkeitä kuvattaessa optisten kuitujen optisia ominaisuuksia. Modaalinen dispersio on eräänlainen vääristymismekanismi, jossa säröä esiintyy monimuotokuiduissa ja muissa a altoputkissa. Kromaattinen dispersio on ilmiö, jossa pulssin eri spektrikomponentit kulkevat eri nopeuksilla. avainero modaalisen ja kromaattisen dispersion välillä on, että modaalinen dispersio voi tapahtua yksivärisellä valonlähteellä, kun taas kromaattista dispersiota ei voi tapahtua monokromaattisen valonlähteen kanssa.
Yhteenveto – modaalinen vs kromaattinen dispersio
Modaalinen ja kromaattinen dispersio ovat tärkeitä kuvattaessa optisten kuitujen optisia ominaisuuksia. avainero modaalisen ja kromaattisen dispersion välillä on, että modaalinen dispersio voi tapahtua yksivärisellä valonlähteellä, kun taas kromaattista dispersiota ei voi tapahtua monokromaattisen valonlähteen kanssa.
