Модальды және хроматикалық дисперсияның негізгі айырмашылығы мынада: модальды дисперсия монохроматикалық жарық көзінде болуы мүмкін, ал хроматикалық дисперсия монохроматикалық жарық көзінде болмайды.
Модальды және хроматикалық дисперсия оптикалық талшықтардың оптикалық қасиеттерін сипаттайтын маңызды терминдер болып табылады. Модальды дисперсия – бұрмалану механизмінің түрі, онда бұрмалану мультимодалы талшықтарда және басқа толқын өткізгіштерде болады. Хроматикалық дисперсия – импульстің әртүрлі спектрлік құрамдас бөліктері әртүрлі жылдамдықпен таралатын құбылыс.
Модальды дисперсия дегеніміз не?
Модальдық дисперсия – бұрмалану көпмодалы талшықтарда және басқа толқын өткізгіштерде болатын бұрмалау механизмінің түрі. Мұнда сигнал уақыт бойынша таралады, өйткені оптикалық сигналдың таралу жылдамдығы барлық режимдер үшін бірдей емес. Модальды дисперсияның бірнеше басқа атаулары бар, мысалы, мультимодалық бұрмалау, мультимодалық дисперсия, модальды бұрмалау, интермодальды бұрмалау, т.б.
Сәулелік оптика аналогиясында модальды дисперсия процесі кезінде жарық сәулелері талшықтар осіне әртүрлі бұрыштармен талшыққа түседі (айырмашылық талшықтың қабылдау бұрышына дейін болады). Таяз бұрыштары бар талшыққа түсетін жарық сәулелері тікелей жолды таратады. Сондай-ақ, бұл сәулелер тік бұрышпен түсетін сәулелерге қарағанда жылдамырақ келеді.
01-сурет: оптикалық талшық
Сонымен қатар, модальды дисперсия мультимодалы талшықтардың өткізу қабілеттілігін шектей алады. Сыну көрсеткішінің деңгейлі профилі бар талшық өзегін пайдалану модальды дисперсияны айтарлықтай төмендетуі мүмкін, бірақ оны толығымен жоя алмайды. Мысалы, өткізу қабілеттілігі 850 нм кезінде 3,5 ГГц.км-ден асатын мультимодалы деңгейлі индексті талшық пайдалану үшін жасалған.
PMD немесе поляризация режимі дисперсиясы модальды дисперсияның ерекше жағдайы болып табылады, ол әдетте бір режимді талшықтармен байланысты талшық дисперсиясы болып табылады. Әдетте, PMD симметрияны бұзуы мүмкін кездейсоқ кемшіліктерге байланысты әртүрлі жылдамдықпен жүретін талшық өзегінің геометриялық және кернеулік симметриясына байланысты әдетте бірдей жылдамдықпен жүретін екі режим болғанда орын алады.
Хроматикалық дисперсия дегеніміз не?
Хроматикалық дисперсия – импульстің әртүрлі спектрлік құрамдас бөліктері әртүрлі жылдамдықпен таралатын құбылыс. Хроматикалық дисперсия негізінен екі себепке байланысты болады. Бірінші себеп ретінде кремнеземнің сыну көрсеткіші (кремний диоксиді - оптикалық талшықтардың көпшілігін жасау үшін қолданатын материал) жарық жиілігіне байланысты. Біз оны хроматикалық дисперсиядағы материалдық дисперсия компоненті деп атауға болады.
02-сурет: дисперсиялық призма
Екінші себеп - толқын өткізгіштің дисперсиясы. Режимнің жарық энергиясы ішінара өзекте және ішінара қаптамада таралады. Сонымен қатар, режимнің тиімді көрсеткіші қаптама мен ядроның сыну көрсеткіштері арасында жатыр. Тиімді көрсеткіштің нақты мәні қаптамада және өзекте болатын қуат үлесіне байланысты. Егер қуаттың көп бөлігі ядрода болса, тиімді көрсеткіш ядроның сыну көрсеткішіне жақындайды. Егер қуаттың көп бөлігі қаптамада болса, онда тиімді көрсеткіш қаптаманың сыну көрсеткішіне жақын болады. Талшықтың ядросы мен қаптамасы арасындағы режимнің қуатты бөлуі талшық арқылы өтетін жарық толқынының ұзындығының функциясы болып табылады. Мысалы, толқын ұзындығы ұзағырақ, қаптамада көбірек қуат. Сондықтан, материалды дисперсия болмаған жағдайда да, толқын ұзындығы өзгерген кезде режимнің тиімді индексі өзгереді, ол толқындық дисперсия деп аталады.
Модальды және хроматикалық дисперсияның айырмашылығы неде?
Модальдық және хроматикалық дисперсия оптикалық талшықтардың оптикалық қасиеттерін сипаттауда маңызды. Модальды дисперсия – бұрмалану механизмінің түрі, онда бұрмалану мультимодалы талшықтарда және басқа толқын өткізгіштерде болады. Хроматикалық дисперсия – импульстің әртүрлі спектрлік құрамдас бөліктері әртүрлі жылдамдықпен таралатын құбылыс. Модальды және хроматикалық дисперсия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: модальды дисперсия монохроматикалық жарық көзінде болуы мүмкін, ал хроматикалық дисперсия монохроматикалық жарық көзінде болмайды.
Қорытынды – модальды және хроматикалық дисперсия
Модальдық және хроматикалық дисперсия оптикалық талшықтардың оптикалық қасиеттерін сипаттауда маңызды. Модальды және хроматикалық дисперсия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: модальды дисперсия монохроматикалық жарық көзінде болуы мүмкін, ал хроматикалық дисперсия монохроматикалық жарық көзінде болмайды.
