Ključna razlika između modalne i hromatske disperzije je u tome što se modalna disperzija može javiti sa monohromatskim izvorom svetlosti, dok se hromatska disperzija ne može dogoditi sa monohromatskim izvorom svetlosti.
Modalna i hromatska disperzija su važni termini u opisivanju optičkih svojstava optičkih vlakana. Modalna disperzija je vrsta mehanizma distorzije u kojoj se izobličenje javlja u višemodnim vlaknima i drugim valovodima. Hromatska disperzija je fenomen kojim različite spektralne komponente impulsa putuju različitim brzinama.
Šta je modalna disperzija?
Modalna disperzija je vrsta mehanizma distorzije u kojoj se izobličenje javlja u multimodnim vlaknima i drugim talasovodima. Ovdje se signal širi s vremenom jer brzina širenja optičkog signala nije ista za sve modove. Postoje neki drugi nazivi za modalnu disperziju kao što su multimodalna distorzija, multimodalna disperzija, modalna distorzija, intermodalna distorzija, itd.
Tokom procesa modalne disperzije u analogiji zračne optike, zraci svjetlosti ulaze u vlakno pod različitim uglovima prema osi vlakna (razlika se javlja do ugla prihvatanja vlakna). Svjetlosni zraci koji ulaze u vlakno sa plitkim uglovima putuju direktnijim putem. Takođe, ovi zraci stižu brže od zraka koji ulaze pod strmijim uglom.
Slika 01: Optičko vlakno
Štaviše, modalna disperzija može ograničiti propusni opseg multimodnih vlakana. Korištenje vlaknaste jezgre sa stepenastim profilom indeksa prelamanja može značajno smanjiti modalnu disperziju, ali je ne može u potpunosti eliminirati. Na primjer, višemodno vlakno s gradiranim indeksom koje sadrži propusni opseg veću od 3,5 GHz.km na 850 nm proizvedeno je za upotrebu.
PMD ili disperzija polarizacijskog načina je poseban slučaj modalne disperzije koja je disperzija vlakana koja se obično povezuje sa jednomodnim vlaknima. Tipično, PMD se javlja kada postoje dva načina rada koji normalno putuju istom brzinom zbog geometrijske simetrije vlakna i simetrije naprezanja koji putuju različitim brzinama zbog slučajnih nesavršenosti koje mogu narušiti simetriju.
Šta je hromatska disperzija?
Hromatska disperzija je fenomen kojim različite spektralne komponente impulsa putuju različitim brzinama. Hromatska disperzija nastaje uglavnom zbog dva razloga. Kao prvi razlog, indeks loma silicijum dioksida (silicijum je materijal koji koristimo za izradu većine optičkih vlakana) zavisi od frekvencije svetlosti. Možemo je nazvati komponentom materijalne disperzije u hromatskoj disperziji.
Slika 02: Disperzivna prizma
Drugi razlog je disperzija talasovoda. Svjetlosna energija moda se širi dijelom u jezgru, a dijelom u omotaču. Štaviše, efektivni indeks moda leži između indeksa prelamanja omotača i jezgre. Stvarna vrijednost efektivnog indeksa ovisi o proporciji snage koja je sadržana u omotaču i jezgru. Ako je većina snage u jezgri, efektivni indeks postaje bliži indeksu prelamanja jezgra. Ako je većina snage u omotaču, tada je efektivni indeks bliži indeksu prelamanja obloge. Raspodjela snage moda između jezgre i omotača vlakna je funkcija valne dužine svjetlosti koja prolazi kroz vlakno. Npr. duža talasna dužina, veća snaga u oblogi. Stoga, čak iu odsustvu materijalne disperzije, efektivni indeks moda se menja kada se talasna dužina promeni, što se naziva disperzija talasovoda.
Koja je razlika između modalne i hromatske disperzije?
Modalna i hromatska disperzija su važne u opisivanju optičkih svojstava optičkih vlakana. Modalna disperzija je vrsta mehanizma distorzije u kojoj se izobličenje javlja u višemodnim vlaknima i drugim valovodima. Hromatska disperzija je fenomen kojim različite spektralne komponente impulsa putuju različitim brzinama. Ključna razlika između modalne i hromatske disperzije je u tome što se modalna disperzija može javiti sa monohromatskim izvorom svetlosti, dok se hromatska disperzija ne može dogoditi sa monohromatskim izvorom svetlosti.
Sažetak – modalna vs hromatska disperzija
Modalna i hromatska disperzija su važne u opisivanju optičkih svojstava optičkih vlakana. Ključna razlika između modalne i hromatske disperzije je u tome što se modalna disperzija može javiti sa monohromatskim izvorom svetlosti, dok se hromatska disperzija ne može dogoditi sa monohromatskim izvorom svetlosti.
