Het belangrijkste verschil tussen modale en chromatische dispersie is dat modale dispersie kan optreden bij een monochromatische lichtbron, terwijl chromatische dispersie niet kan optreden bij een monochromatische lichtbron.
Modale en chromatische dispersie zijn belangrijke termen bij het beschrijven van de optische eigenschappen van optische vezels. Modale dispersie is een soort vervormingsmechanisme waarbij de vervorming optreedt in multimode vezels en andere golfgeleiders. Chromatische dispersie is het fenomeen waarbij verschillende spectrale componenten van een puls met verschillende snelheden reizen.
Wat is modale dispersie?
Modale dispersie is een soort vervormingsmechanisme waarbij de vervorming optreedt in multimode-vezels en andere golfgeleiders. Hier verspreidt het signaal zich met de tijd omdat de voortplantingssnelheid van het optische signaal niet voor alle modi hetzelfde is. Er zijn enkele andere namen voor modale dispersie, zoals multimode-vervorming, multimode-dispersie, modale vervorming, intermodale vervorming, enz.
Tijdens het proces van modale dispersie in straaloptica-analogie, komen de lichtstralen de vezel binnen met verschillende hoeken ten opzichte van de vezelas (het verschil treedt op tot de acceptatiehoek van de vezel). De lichtstralen die de vezel met ondiepe hoeken binnenkomen, gaan een directer pad af. Deze stralen komen ook sneller aan dan de stralen die onder een steilere hoek binnenkomen.
Figuur 01: Optische vezel
Bovendien kan modale dispersie de bandbreedte van multimode vezels beperken. Het gebruik van een vezelkern met een gegradeerd brekingsindexprofiel kan de modale dispersie aanzienlijk verminderen, maar het kan deze niet volledig elimineren. Zo wordt multimode vezel met een graded-index met een bandbreedte van meer dan 3,5 GHz.km bij 850 nm vervaardigd voor gebruik.
PMD of polarisatiemodusdispersie is een speciaal geval van modale dispersie, een vezeldispersie die gewoonlijk wordt geassocieerd met single-mode vezels. PMD treedt meestal op wanneer er twee modi zijn die normaal gesproken met dezelfde snelheid reizen vanwege de geometrische kern van de vezel en spanningssymmetrie die met verschillende snelheden reizen vanwege willekeurige onvolkomenheden die de symmetrie kunnen doorbreken.
Wat is chromatische dispersie?
Chromatische dispersie is het fenomeen waarbij verschillende spectrale componenten van een puls met verschillende snelheden reizen. Een chromatische dispersie treedt voornamelijk op om twee redenen. Als eerste reden is de brekingsindex van silica (silica is het materiaal dat we gebruiken om de meeste optische vezels te maken), afhankelijk van de frequentie van het licht. We kunnen het de materiële dispersiecomponent in chromatische dispersie noemen.
Figuur 02: Dispersief prisma
De tweede reden is de golfgeleiderdispersie. De lichtenergie van een modus wordt deels in de kern en deels in de bekleding voortgeplant. Bovendien ligt de effectieve index van een modus tussen de brekingsindices van de mantel en de kern. De werkelijke waarde van de effectieve index hangt af van het aandeel van het vermogen dat zich in de bekleding en de kern bevindt. Als het grootste deel van het vermogen zich in de kern bevindt, komt de effectieve index dichter bij de kernbrekingsindex. Als het grootste deel van het vermogen in de bekleding zit, ligt de effectieve index dichter bij de brekingsindex van de bekleding. De vermogensverdeling van een modus tussen de kern en de bekleding van een vezel is een functie van de golflengte van het licht dat door de vezel gaat.bijv. langer de golflengte, meer kracht in de bekleding. Daarom verandert de effectieve index van de modus, zelfs bij afwezigheid van materiaaldispersie, wanneer de golflengte verandert, wat de golfgeleiderdispersie wordt genoemd.
Wat is het verschil tussen modale en chromatische dispersie?
Modale en chromatische dispersie zijn belangrijk bij het beschrijven van de optische eigenschappen van optische vezels. Modale dispersie is een soort vervormingsmechanisme waarbij de vervorming optreedt in multimode vezels en andere golfgeleiders. Chromatische dispersie is het fenomeen waarbij verschillende spectrale componenten van een puls met verschillende snelheden reizen. Het belangrijkste verschil tussen modale en chromatische dispersie is dat modale dispersie kan optreden met een monochromatische lichtbron, terwijl chromatische dispersie niet kan optreden met een monochromatische lichtbron.
Samenvatting – Modale vs. chromatische dispersie
Modale en chromatische dispersie zijn belangrijk bij het beschrijven van de optische eigenschappen van optische vezels. Het belangrijkste verschil tussen modale en chromatische dispersie is dat modale dispersie kan optreden met een monochromatische lichtbron, terwijl chromatische dispersie niet kan optreden met een monochromatische lichtbron.
