Ключовата разлика между модалната и хроматичната дисперсия е, че модалната дисперсия може да възникне при монохроматичен източник на светлина, докато хроматичната дисперсия не може да възникне при монохроматичен източник на светлина.
Модалната и хроматичната дисперсия са важни термини при описанието на оптичните свойства на оптичните влакна. Модалната дисперсия е вид механизъм на изкривяване, при който изкривяването възниква в многомодови влакна и други вълноводи. Хроматичната дисперсия е явлението, при което различните спектрални компоненти на импулса се движат с различни скорости.
Какво е модална дисперсия?
Модалната дисперсия е вид механизъм на изкривяване, при който изкривяването възниква в многомодови влакна и други вълноводи. Тук сигналът се разпространява с времето, тъй като скоростта на разпространение на оптичния сигнал не е еднаква за всички режими. Има някои други имена за модална дисперсия като многомодово изкривяване, многомодова дисперсия, модално изкривяване, интермодално изкривяване и др.
По време на процеса на модална дисперсия в аналогията на лъчевата оптика, светлинните лъчи влизат във влакното под различни ъгли спрямо оста на влакното (разликата възниква до ъгъла на приемане на влакното). Светлинните лъчи, които влизат във влакното с плитки ъгли, пътуват по по-директен път. Освен това тези лъчи пристигат по-бързо от лъчите, които влизат под по-стръмен ъгъл.
Фигура 01: Оптично влакно
Освен това, модалната дисперсия може да ограничи честотната лента на многомодовите влакна. Използването на влакнеста сърцевина с градуиран профил на индекса на пречупване може значително да намали модалната дисперсия, но не може напълно да я елиминира. Например многомодово влакно с градуиран индекс, съдържащо честотна лента над 3,5 GHz.km при 850 nm, се произвежда за употреба.
PMD или дисперсията на поляризационния режим е специален случай на модална дисперсия, която е дисперсия на влакна, която обикновено се свързва с едномодови влакна. Обикновено PMD възниква, когато има два режима, които обикновено се движат с еднаква скорост поради геометрията на сърцевината на влакното и симетрията на напрежението, които се движат с различни скорости поради случайни несъвършенства, които могат да нарушат симетрията.
Какво е хроматична дисперсия?
Хроматичната дисперсия е явлението, при което различните спектрални компоненти на импулса се движат с различни скорости. Хроматичната дисперсия възниква главно поради две причини. Като първа причина, индексът на пречупване на силициевия диоксид (силициевият диоксид е материалът, който използваме за направата на повечето оптични влакна), зависи от честотата на светлината. Можем да го наречем компонент на материалната дисперсия в хроматичната дисперсия.
Фигура 02: Дисперсионна призма
Втората причина е дисперсията във вълновода. Светлинната енергия на мода се разпространява отчасти в сърцевината и отчасти в обвивката. Освен това, ефективният индекс на модата се намира между индексите на пречупване на обвивката и сърцевината. Действителната стойност на ефективния индекс зависи от съотношението на мощността, която се съдържа в обвивката и сърцевината. Ако по-голямата част от мощността е в ядрото, ефективният индекс се доближава до индекса на пречупване на ядрото. Ако по-голямата част от мощността е в обвивката, тогава ефективният индекс е по-близо до индекса на пречупване на обвивката. Разпределението на мощността на мода между сърцевината и обвивката на влакното е функция на дължината на вълната на светлината, която преминава през влакното.напр. по-дълга дължина на вълната, повече мощност в облицовката. Следователно, дори при липса на материална дисперсия, ефективният индекс на модата се променя, когато се промени дължината на вълната, което се нарича вълноводна дисперсия.
Каква е разликата между модална и хроматична дисперсия?
Модалната и хроматичната дисперсия са важни при описанието на оптичните свойства на оптичните влакна. Модалната дисперсия е вид механизъм на изкривяване, при който изкривяването възниква в многомодови влакна и други вълноводи. Хроматичната дисперсия е явлението, при което различните спектрални компоненти на импулса се движат с различни скорости. Ключовата разлика между модалната и хроматичната дисперсия е, че модалната дисперсия може да възникне при монохроматичен източник на светлина, докато хроматичната дисперсия не може да възникне при монохроматичен източник на светлина.
Резюме – Модална срещу хроматична дисперсия
Модалната и хроматичната дисперсия са важни при описанието на оптичните свойства на оптичните влакна. Ключовата разлика между модалната и хроматичната дисперсия е, че модалната дисперсия може да възникне при монохроматичен източник на светлина, докато хроматичната дисперсия не може да възникне при монохроматичен източник на светлина.
