O que é dispersão de fibra?

Dispersão intermodal

A dispersão intermodal é um mecanismo de distorção de sinal que ocorre em fibras multimodo e outros guias de onda. Em uma fibra multimodo, os raios de luz que entram na fibra em diferentes ângulos de incidência são todos definidos com um caminho ou modo. Como o caminho de transmissão de cada modo é diferente, sua velocidade de transmissão (ou seja, velocidade do grupo) também é diferente, portanto, a transmissão do sinal entre os modos tem uma diferença de tempo para chegar ao terminal de fibra. De um modo geral, alguns raios de luz passarão diretamente pelo núcleo (modo axial), enquanto outros raios de luz serão refletidos para frente e para trás entre o revestimento / limite do núcleo e se propagam ao longo do guia de onda em zigue-zague, que é a refração em degrau mostrada na figura abaixo. A taxa da fibra multimodo é mostrada. O fato é que uma vez que a luz é refratada, a dispersão intermodal / dispersão modal ocorre imediatamente.

Entre eles, a dispersão intermodal está positivamente correlacionada com o caminho de transmissão, ou seja, a dispersão intermodal causada pelo modo de alta ordem (a luz entra em um ângulo maior é mais longo) do que o modo de baixa ordem (o a luz entra no ângulo mais curto a uma distância menor)

A fibra multimodo pode acomodar até 17 modos de propagação de luz ao mesmo tempo, e sua dispersão intermodal é muito maior do que a fibra monomodo. Isso ocorre porque a fibra monomodo tem um modo de propagação único, ou seja, a luz se propaga ao longo do núcleo (modo axial) sem ser refletida para o limite do revestimento, portanto, não ocorre dispersão entre os modos.

No entanto, se você usar fibra multimodo de índice graduado, a situação é diferente. Embora a luz também se propague em modos diferentes, devido ao índice de refração desigual do núcleo, o caminho da luz não é mais uma linha reta, mas uma curva, e a velocidade de propagação da luz também muda. Portanto, o modo intermediário pode ser bastante reduzido pela escolha de uma dispersão de distribuição de índice de refração apropriada.

Dispersão cromática

A dispersão cromática se refere ao fenômeno de alargamento de pulso de luz causado pelas diferentes velocidades de grupo de diferentes componentes de comprimento de onda na fibra óptica, incluindo dispersão de material e dispersão de guia de onda.

A dispersão do material é causada pela dependência do índice de refração no comprimento de onda do material do núcleo, enquanto a dispersão do guia de onda é a dependência da constante de propagação modal nos parâmetros da fibra (raio do núcleo, diferença do índice de refração do núcleo e revestimento) e comprimento de onda do sinal. Causado por sexo. Em certas frequências, a dispersão do material e a dispersão do guia de onda podem se cancelar, resultando em um comprimento de onda próximo à dispersão cromática zero.