Nøkkelforskjellen mellom modal og kromatisk spredning er at modal spredning kan oppstå med en monokromatisk lyskilde, mens kromatisk spredning ikke kan oppstå med en monokromatisk lyskilde.
Modal og kromatisk spredning er viktige termer for å beskrive de optiske egenskapene til optiske fibre. Modal dispersjon er en type forvrengningsmekanisme der forvrengningen skjer i multimodusfibre og andre bølgeledere. Kromatisk spredning er fenomenet der forskjellige spektrale komponenter i en puls beveger seg med forskjellige hastigheter.
Hva er modal spredning?
Modal dispersjon er en type forvrengningsmekanisme der forvrengningen skjer i multimodusfibre og andre bølgeledere. Her sprer signalet seg med tiden fordi forplantningshastigheten til det optiske signalet ikke er den samme for alle moduser. Det er noen andre navn for modal dispersjon, for eksempel multimode forvrengning, multimode dispersjon, modal forvrengning, intermodal forvrengning, osv.
Under prosessen med modal spredning i stråleoptikkanalogi, kommer lysstrålene inn i fiberen med forskjellige vinkler til fiberaksen (forskjellen oppstår opp til akseptvinkelen til fiberen). Lysstrålene som kommer inn i fiberen med grunne vinkler cam reise en mer direkte vei. Dessuten kommer disse strålene raskere enn strålene som kommer inn i en brattere vinkel.
Figur 01: Optisk fiber
I tillegg kan modal spredning begrense båndbredden til multimodusfibre. Å bruke en fiberkjerne med en gradert brytningsindeksprofil kan redusere den modale spredningen betraktelig, men den kan ikke helt eliminere den. For eksempel er multimode gradert indeksfiber som inneholder en båndbredde over 3,5 GHz.km ved 850 nm produsert for bruk.
PMD eller polarisasjonsmodusdispersjon er et spesi altilfelle av modal dispersjon som er en fiberdispersjon som vanligvis forbindes med enkeltmodusfibre. Vanligvis oppstår PMD når det er to moduser som norm alt kjører med samme hastighet på grunn av fiberkjernegeometri og spenningssymmetri som beveger seg med forskjellige hastigheter på grunn av tilfeldige ufullkommenheter som kan bryte symmetrien.
Hva er kromatisk dispersjon?
Kromatisk dispersjon er fenomenet der forskjellige spektrale komponenter i en puls beveger seg med forskjellige hastigheter. En kromatisk spredning oppstår hovedsakelig på grunn av to årsaker. Som den første grunnen er brytningsindeksen til silika (silika er materialet vi bruker til å lage de fleste optiske fibre), avhengig av lysets frekvens. Vi kan kalle det materialdispersjonskomponenten i kromatisk dispersjon.
Figur 02: Dispersive Prism
Den andre grunnen er bølgelederspredningen. Lysenergien til en modus forplantes delvis i kjernen og delvis i kledningen. Dessuten ligger den effektive indeksen til en modus mellom brytningsindeksene til kledningen og kjernen. Den faktiske verdien av den effektive indeksen avhenger av andelen kraft som finnes i kledningen og kjernen. Hvis mesteparten av kraften er i kjernen, blir den effektive indeksen nærmere kjernebrytningsindeksen. Hvis mesteparten av kraften er i kledningen, er den effektive indeksen nærmere kledningens brytningsindeks. Effektfordelingen til en modus mellom kjernen og kledningen til en fiber er en funksjon av bølgelengden til lyset som passerer gjennom fiberen.f.eks. lengre bølgelengde, mer kraft i kledningen. Derfor, selv i fravær av materialspredning, endres den effektive indeksen til modusen når bølgelengden endres, som kalles bølgelederdispersjonen.
Hva er forskjellen mellom modal og kromatisk spredning?
Modal og kromatisk dispersjon er viktig for å beskrive de optiske egenskapene til optiske fibre. Modal dispersjon er en type forvrengningsmekanisme der forvrengningen skjer i multimodusfibre og andre bølgeledere. Kromatisk spredning er fenomenet der forskjellige spektrale komponenter i en puls beveger seg med forskjellige hastigheter. Hovedforskjellen mellom modal og kromatisk spredning er at modal spredning kan oppstå med en monokromatisk lyskilde, mens kromatisk spredning ikke kan oppstå med en monokromatisk lyskilde.
Summary – Modal vs Chromatic Dispersion
Modal og kromatisk dispersjon er viktig for å beskrive de optiske egenskapene til optiske fibre. Hovedforskjellen mellom modal og kromatisk spredning er at modal spredning kan oppstå med en monokromatisk lyskilde, mens kromatisk spredning ikke kan oppstå med en monokromatisk lyskilde.
