y"> Модовая дисперсія може бути зменшена наступними трьома способами:
використанням ОВ з меншим діаметром серцевини, підтримуючої меншу кількість мод. Наприклад, серцевина діаметром 100 мікрон підтримує менше число мод, ніж серцевина в 200 мікрон;
використанням волокна зі згладженим ППП, щоб світлові промені, що пройшли за більш довгим траєкторіях, мали швидкість, що перевищує середню, і досягали протилежного кінця волокна в той же момент часу, що до промені, що рухаються по коротких траєкторіях;
використанням одномодового волокна, що дозволяє уникнути модовой дисперсії.
В одномодових східчастих световодах відсутня модів дисперсія і дисперсія в цілому позначається істотно менше. Тут проявляються волноводная і матеріальна дисперсії і при довжині хвилі близько 1,3 мкм відбувається їх взаємна компенсація ().
Наявністю в спектрі оптичного сигналу більш ніж однієї складової на різних довжинах хвиль обумовлює хроматичну дисперсію.
Складові хроматичної дисперсії в оптичному волокні - волноводная і матеріальна дисперсія.
Волноводная (внутрімодовая) дисперсія обумовлена ??процесами всередині моди. Вона характеризується напрямними властивостями серцевини ОВ, а саме: залежністю групової швидкості моди від довжини хвилі оптичного випромінювання, що призводить до різниці швидкостей поширення частотних складових випромінюваного спектра. Тому внутрімодовая дисперсія, в першу чергу, визначається профілем показника заломлення (ППП) ОВ і пропорційна ширині спектра випромінювання джерела, тобто
(32)
де - питома внутрімодовая дисперсія.
При відсутності значень оцінка характеризується виразом:
(33)
де - ширина спектральної лінії джерела випромінювання, рівна 1 - 3 нм для лазера і 20 - 40 нм для светоизлучающего діода; L - довжина лінії, км; с - швидкість світла, км / с.
Наявність цього типу дисперсії дозволяє виробникам оптичних волокон розробляти волокна практично з будь-якими дисперсійними характеристиками.
Матеріальна дисперсія в ОВ обумовлена ??залежністю показника заломлення від довжини хвилі У реальному ОВ поширення хвиль дисперсійно, тобто швидкість поширення залежить від частоти (довжини хвилі). Різні довжини хвиль (кольори) також рухаються з різними швидкостями по волокну, навіть в одній і тій же моді. Раніше ми бачили, що показник заломлення дорівнює n=c / v.
Оскільки кожна довжина хвилі рухається з різною швидкістю, то величина швидкості v в цьому рівнянні змінюється для кожної довжини хвилі. Таким чином, показник заломлення змінюється залежно від довжини хвилі.
Рис. 13 Швидкості поширення довжин хвиль
Дисперсія, пов'язана з цим явищем, називається матеріальною (молекулярної) дисперсією, оскільки залежить від фізичних властивостей речовини волокна. Рівень дисперсії залежить від діапазону довжин хвиль світла, інжектіруемого в волокно (як правило, джерело випромінює кілька, довжин хвиль), а також від центральної робочої довжини хвилі джерела.
Рис. 14. Питомий значення дисперсії при різних довжинах хвиль:
В (?) - волноводная; М (?) - Матеріальна
В області 850 нм довші хвилі (більше червоні) рухаються швидше в порівнянні з більш короткими (більше блакитними) довжина...
