озсіювання в часі спектральних або модових складових оптичного сигналу. Дисперсія призводить до збільшення тривалості імпульсу при проходженні по ОК. Розширенням імпульсу т визначається як квадратична різниця тривалості імпульсів на виході і вході формулою
,
причому значення і беруться на рівні половини амплітуди імпульсів.
Зв'язок між величиною уширення імпульсів і смугою частот, переданих по НД, наближено виражається співвідношенням
. br/>
Так, якщо = 20 нс/км, то.
Дисперсія не тільки обмежує частотний діапазон використання світловодів, а й істотно знижує дальність передачі по ОК, тому що чим довша лінія, тим більше проявляється дисперсія і більше розширення імпульсу.
Пропускна здатність ОК істотно залежить від типу ПС (одномодові, багатомодові, градієнтні), а також від типу випромінювача (лазер, світлодіод).
Причинами виникнення дисперсії є:
некогерентність джерел випромінювання і поява спектра;
існування великої кількості мод (N).
У першому випадку дисперсія називається хроматичної (частотної). Вона ділиться на матеріальну і хвильове (Внутрімодовую дисперсію). Хвильове дисперсія обумовлена ​​процесами всередині моди і характеризується залежністю коефіцієнта поширення моди від довжини хвилі. Матеріальна дисперсія обумовлена ​​залежністю показника заломлення від довжини хвилі.
У другому випадку дисперсія називається кодовою і обумовлена ​​наявністю великої кількості мод, час поширення яких різний.
У геометричній інтерпретації відповідні модам промені йдуть під різними кутами, проходять різний шлях у серцевині волокна і, отже, надходять на вхід приймача з різною затримкою.
Результуюче значення уширення імпульсів за рахунок модовой, матеріальної і хвилеводної дисперсій
В
З урахуванням реального співвідношення вкладів окремих видів дисперсій маємо для багатомодових волокон уширение імпульсів, а для одномодових волокон.
Величина уширения імпульсу в багатомодових волокнах за рахунок модової дисперсії, яка характеризується часом наростання сигналу і визначається як різниця між найбільшим і малим часом приходу в перетин світловода на відстані I від початку, може бути розрахована для ступеневої та градієнтного світловода відповідно за формулами
і,
де - показник заломлення серцевини; - показник заломлення оболонки; l - довжина лінії; c-швидкість світла;
- довжина зв'язку мод, при якій настає сталий режим (5 ... 7 км для ступеневої і 10 ... 15 км градієнтного волокон);
.
Відповідно пропускна здатність градієнтного світловоду у 2/разів менше, ніж ступеневої, при однакових значеннях. Враховуючи, що, як правило,, відмінність пропускної здатності зазначених світловодів може досягати двох порядків.
розширення імпульсу в одномодових волокнах можуть бути визначені за формулами
;
...
