dispersia cromatică este termenul dat fenomenului prin care diferite componente spectrale ale unui impuls se deplasează la viteze diferite. Pentru a înțelege efectul dispersiei cromatice, trebuie să înțelegem semnificația constantei de propagare. Vom restricționa discuția noastră la fibra cu un singur mod, deoarece în cazul fibrei multimodale, efectele dispersiei intermodale umbresc de obicei cele ale dispersiei cromatice. Deci, constanta de propagare a energiei în discuțiile noastre va fi cea asociată cu modul fundamental al fibrei.
dispersia cromatică apare din două motive.
- primul motiv este că indicele de refracție al siliciului, Materialul utilizat pentru a face fibra optică, este dependent de frecvență. Astfel, diferite componente de frecvență se deplasează la viteze diferite în silice. Această componentă a dispersiei cromatice se numește dispersie materială.
- deși dispersia materialului este componenta principală a dispersiei cromatice pentru majoritatea fibrelor, există o a doua componentă, numită dispersie ghid de undă.
pentru a înțelege originea fizică a dispersiei ghidului de undă, trebuie să știm că energia luminoasă a unui mod se propagă parțial în miez și parțial în placare. De asemenea, că indicele efectiv al unui mod se află între indicii de refracție ai placării și miez. Valoarea reală a indicelui efectiv între aceste două limite depinde de proporția de de putere care este conținută în placare și miez. Dacă cea mai mare parte a puterii este conținută în miez, indicele efectiv este mai aproape de indicele de refracție al miezului; dacă cea mai mare parte se propagă în placare, indicele efectiv este mai aproape de indicele de refracție al placării.
distribuția puterii unui mod între miez și placarea fibrei este ea însăși o funcție a lungimii de undă. Mai precis, cu cât lungimea de undă este mai lungă, cu atât mai multă putere în placare. Astfel, chiar și în absența dispersiei materialului – astfel încât indicii de refracție ai miezului și placării să fie independenți de lungimea de undă – dacă lungimea de undă se schimbă, această distribuție a puterii se schimbă, determinând schimbarea indicelui efectiv sau a constantei de propagare a modului. Aceasta este explicația fizică pentru dispersia ghidului de undă.