Kas yra pluošto dispersija?Kaip kompensuoti dispersiją?

Skaidulų dispersija parodo įvesties signalo sklidimo būseną skaiduloje. Tai reiškia signalo iškraipymą, kurį sukelia skirtingų dažnių komponentų arba skirtingų optinio signalo režimų komponentų sklidimas skirtingu greičiu. Jis daugiausia apima tris atvejus: intermode dispersija, spalvingumo dispersija ir poliarizacijos režimo sklaida.

Intermode dispersija yra signalo iškraipymo mechanizmas, atsirandantis daugiamodėse skaidulose ir kituose bangolaidžiuose. Daugiamodiame pluošte šviesos spinduliai, patenkantys į skaidulą skirtingais kritimo kampais, apibrėžiami kaip kelias arba raštas. Kadangi kiekvieno režimo perdavimo kelias yra skirtingas, jo perdavimo greitis (ty grupės greitis) taip pat skiriasi, todėl yra laiko skirtumas tarp signalo perdavimo režimų, kad būtų pasiektas optinio pluošto terminalas. Apskritai kai kurios šviesos praeina tiesiai per šerdį (ašiniu režimu), o kitos grįžta atgal. ir pirmyn tarp apvalkalo / šerdies ribų ir eiti zigzagu palei bangolaidį, kaip parodyta toliau pateiktame pakopinio indekso daugiamodėje skaiduloje. Faktas yra tas, kad kai tik šviesa lūžta, įvyksta tarpmodų / režimų sklaida. yra teigiamai koreliuojamas su perdavimo keliu, tai yra, tarpmodų dispersija, kurią sukelia aukšto laipsnio režimas (spindulys patenka didesniu kampu ilgesniam atstumui), yra didesnė nei ta, kurią sukelia žemas -tvarkos režimas (spindulys įeina mažesniu kampu trumpesniam atstumui).

Daugiamodis pluoštas vienu metu gali priimti iki 17 spindulių sklidimo režimų, o jo tarpmodė sklaida yra daug didesnė nei vienmodės skaidulos. Taip yra todėl, kad vienmodės skaidulos turi vieną sklidimo režimą, ty šviesa sklinda palei šerdį (ašinė). režimas), neatsispindėdamas nuo apvalkalo ribos, todėl nevyksta tarpmodų sklaida. Tačiau, jei naudojamas daugiamodis skaidulinis laipsnio indeksas, situacija yra kitokia. Nors šviesa taip pat sklinda skirtingais režimais, dėl netolygaus pluošto šerdies lūžio rodiklio, šviesos spindulių kelias yra ne tiesi, o kreivė, keičiasi ir šviesos spindulių sklidimo greitis. Todėl tarpmodų dispersiją galima labai sumažinti pasirinkus tinkamą lūžio rodiklio pasiskirstymą.

Medžiagos sklaidą lemia lūžio rodiklio priklausomybė nuo šerdies medžiagos bangos ilgio, o bangolaidžio dispersiją lemia režimo sklidimo konstantos priklausomybė nuo pluošto parametrų (šerdies spindulio, lūžio rodiklio skirtumo tarp šerdies ir apvalkalą) ir signalo bangos ilgį. Tam tikrais dažniais medžiagos dispersija ir bangolaidžio dispersija gali panaikinti viena kitą, todėl gaunamas bangos ilgis, artimas 0 chromos dispersijai. Tiesą sakant, spalvingumo dispersija ne visada kenkia. Šviesa sklinda skirtingais greičiais, naudojant skirtingus bangos ilgius arba medžiagas, todėl šviesos impulsai išplečiami arba suspaudžiami pluošte, o tai leidžia pritaikyti lūžio rodiklio profilius, kad būtų galima gaminti skirtingų paskirčių pluoštus. Vienas iš pavyzdžių yra G.652 optinis pluoštas.

Poliarizacijos režimo dispersija (PMD) atspindi šviesos bangų sklidimo optinėse skaidulose charakteristikų priklausomybę nuo poliarizacijos. Faktinėse optinėse skaidulose yra du poliarizacijos režimai, kurie yra statmeni vienas kitam. Idealiu atveju dviejų poliarizacijos režimų bangos sklidimo charakteristikos turėtų būti vienodos, tačiau apskritai yra nedideli skirtumai tarp skirtingų poliarizacijos režimų. Taip yra dėl temperatūros, slėgio ir kitų sklidimo proceso veiksnių pasikeitimo ar sutrikimo, dėl kurio skiriasi dviejų poliarizacijos režimų perdavimo greičius, dėl kurių atsiranda laiko delsa ir poliarizacijos režimo dispersija.