Il differenza fondamentale tra la dispersione modale e quella cromatica è che la dispersione modale può verificarsi con una sorgente di luce monocromatica, mentre la dispersione cromatica non può verificarsi con una sorgente di luce monocromatica.
Dispersione modale e cromatica sono termini importanti per descrivere le proprietà ottiche delle fibre ottiche. La dispersione modale è un tipo di meccanismo di distorsione in cui la distorsione si verifica nelle fibre multimodali e in altre guide d'onda. La dispersione cromatica è il fenomeno per cui diverse componenti spettrali di un impulso viaggiano a velocità diverse.
Cos'è la dispersione modale?
La dispersione modale è un tipo di meccanismo di distorsione in cui la distorsione si verifica nelle fibre multimodali e in altre guide d'onda. Qui, il segnale si diffonde nel tempo perché la velocità di propagazione del segnale ottico non è la stessa per tutte le modalità. Esistono altri nomi per la dispersione modale come distorsione multimodale, dispersione multimodale, distorsione modale, distorsione intermodale, ecc.
Durante il processo di dispersione modale nell'analogia dell'ottica a raggi, i raggi di luce entrano nella fibra con angoli diversi rispetto all'asse della fibra (la differenza si verifica fino all'angolo di accettazione della fibra). I raggi di luce che entrano nella fibra con angoli bassi percorrono un percorso più diretto. Inoltre, questi raggi arrivano più velocemente dei raggi che entrano con un angolo più ripido.
Figura 01: Fibra ottica
Inoltre, la dispersione modale può limitare la larghezza di banda delle fibre multimodali. L'utilizzo di un'anima in fibra con un profilo di indice di rifrazione graduato può ridurre considerevolmente la dispersione modale, ma non può eliminarla completamente. Ad esempio, viene prodotta per l'uso una fibra multimodale a indice graduato contenente una larghezza di banda superiore a 3,5 GHz.km a 850 nm.
La dispersione in modalità PMD o polarizzazione è un caso speciale di dispersione modale che è una dispersione di fibre solitamente associata a fibre monomodali. Tipicamente, il PMD si verifica quando ci sono due modalità che normalmente viaggiano con la stessa velocità a causa della geometria del nucleo della fibra e della simmetria delle sollecitazioni che viaggiano a velocità diverse a causa di imperfezioni casuali che possono rompere la simmetria.
Cos'è la dispersione cromatica?
La dispersione cromatica è il fenomeno per cui diverse componenti spettrali di un impulso viaggiano a velocità diverse. Una dispersione cromatica si verifica principalmente per due motivi. Come prima ragione, l'indice di rifrazione della silice (la silice è il materiale che usiamo per produrre la maggior parte delle fibre ottiche), dipende dalla frequenza della luce. Possiamo chiamarla la componente di dispersione materica nella dispersione cromatica.
Figura 02: Prisma dispersivo
Il secondo motivo è la dispersione della guida d'onda. L'energia luminosa di un modo si propaga in parte nel nucleo e in parte nel rivestimento. Inoltre, l'indice effettivo di un modo è compreso tra gli indici di rifrazione del mantello e del nucleo. Il valore effettivo dell'indice effettivo dipende dalla proporzione di potenza contenuta nel rivestimento e nel nucleo. Se la maggior parte della potenza è nel nucleo, l'indice effettivo si avvicina all'indice di rifrazione del nucleo. Se la maggior parte della potenza è nel rivestimento, l'indice effettivo è più vicino all'indice di rifrazione del rivestimento. La distribuzione di potenza di un modo tra il nucleo e il rivestimento di una fibra è una funzione della lunghezza d'onda della luce che passa attraverso la fibra. Per esempio. maggiore è la lunghezza d'onda, maggiore potenza nel rivestimento. Pertanto, anche in assenza di dispersione del materiale, l'indice effettivo del modo cambia al variare della lunghezza d'onda, che è chiamato dispersione della guida d'onda.
Qual è la differenza tra dispersione modale e cromatica?
La dispersione modale e cromatica sono importanti per descrivere le proprietà ottiche delle fibre ottiche. La dispersione modale è un tipo di meccanismo di distorsione in cui la distorsione si verifica nelle fibre multimodali e in altre guide d'onda. La dispersione cromatica è il fenomeno per cui diverse componenti spettrali di un impulso viaggiano a velocità diverse. Il differenza fondamentale tra la dispersione modale e quella cromatica è quello la dispersione modale può verificarsi con una sorgente di luce monocromatica mentre la dispersione cromatica non può verificarsi con una sorgente di luce monocromatica.
Riepilogo – Dispersione modale vs cromatica
La dispersione modale e cromatica sono importanti per descrivere le proprietà ottiche delle fibre ottiche. Il differenza fondamentale tra la dispersione modale e quella cromatica è quello la dispersione modale può verificarsi con una sorgente di luce monocromatica mentre la dispersione cromatica non può verificarsi con una sorgente di luce monocromatica.
