локна. Для волокон із ступінчастим показником заломлення промені, проходячи зигзагоподібно по волокну під різними кутами, досягають приймача в різний час.
Ця різниця в часі прибуття імпульсів в точку прийому призводить до того, що імпульси на виході лінії спотворюються і накладаються один на одного. Це так зване модальное розсіювання, або модальна дисперсія, або уширение світлового імпульсу обмежує можливу для передачі частоту, так як детектор не може визначити, де закінчується один імпульс і починається наступний. Різниця в часах проходження найшвидшою і повільної мод світла, що входять в волокно в один і той же час і проходять 1 км, може бути всього лише 1 - 3 нс, однак така модальна дисперсія тягне за собою обмеження по швидкості в системах, що працюють на великих відстанях. Удваивание відстані подвоює ефект дисперсії.
Модальна дисперсія часто виражається в наносекундах на кілометр, наприклад, 30 нс / км. Також вона може бути виражена і в частотній формі, наприклад 200 МГц-км. Це означає, що волокно або система будуть ефективно працювати в межах частот до 200 МГц, перш ніж розсіювання почне позначатися на пропускної спроможності на відстанях більше одного кілометра. Ця ж система зможе передавати сигнал з частотою 100 МГц на відстань у два кілометри.
Дисперсія робить багатомодове волокно зі ступінчастим показником заломлення найменш ефективним по ширині смуги серед усіх трьох типів волокна. Тому воно використовується на більш коротких ділянках і низьких частотах передачі. Типовим значенням ширини смуги ступеневої волокна є 20 МГц-км.
Розміри ядра одномодового волокна малі - від 8 до 10 мкм, що дозволяє проходити по волокну тільки одному променю світла. Так як модальна дисперсія в даному випадку повністю відсутня, смуга пропускання у такого волокна набагато більше, ніж у многомодового, що дозволяє досягати робочих частот понад декілька сотень гігагерц на кілометр (ГГц-км).
Оптичні волокна мають ще одним різновидом дисперсії, що виникає внаслідок того, що різні довжини хвиль поширюються в середовищі з різною швидкістю. Таку «спектральну дисперсію» можна спостерігати, коли білий світ розпадається на сім кольорів веселки, проходячи через скляну призму. Хвилі, що представляють різні кольори, рухаються в середовищі з різною швидкістю, що призводить до різниці в траєкторіях поширення променів. Якби оптичний джерело волоконної системи випромінював світло однієї частоти, спектральна дисперсія або матеріальна дисперсія (або хроматична дисперсія, як її ще часто називають) була б усунена. Насправді, абсолютно монохроматичних джерел світла не існує. Лазери мають певним, хоча і дуже невеликим, уширением спектра випромінюваного світла. У джерел світла на основі LED (напівпровідникові світлодіоди) спектральний діапазон в 20 разів ширше ніж у лазера, і спектральна дисперсія, в свою, чергу набагато вище. Дисперсія в скляному волокні мінімальна у регіоні близько 1300 нм, дозволяючи одномодовим волокнам мати значну смугу на даній довжині хвилі.
Одномодовое волокно зазвичай використовується з лазерними джерелами завдяки своїй високій спектральної чистоті. Для забезпечення ефективного функціонування таких систем потрібні прецизійні коннектори і муфти.
Завдяки своїм низьким втратам і високим пропускним характеристикам, одномодові волокна, як правило, є найкра...
