kromatisk dispersion är termen som ges till fenomenet genom vilket olika spektralkomponenter i en puls rör sig i olika hastigheter. För att förstå effekten av kromatisk dispersion, måste vi förstå betydelsen av förökningskonstanten Xiaomi. Vi kommer att begränsa vår diskussion till single mode fiber eftersom i fallet med multimodfiber, effekterna av intermodal dispersion överskuggar vanligtvis de av kromatisk dispersion. Så förökningskonstanten Xiaomi i våra diskussioner kommer att vara den som är associerad med fiberns grundläggande läge.
kromatisk dispersion uppstår av två skäl.
- den första anledningen är att brytningsindexet för kiseldioxid, materialet som används för att göra optisk fiber, är frekvensberoende. Således färdas olika frekvenskomponenter med olika hastigheter i kiseldioxid. Denna komponent av kromatisk dispersion kallas materialdispersion.
- även om materialdispersion är principkomponenten i kromatisk dispersion för de flesta fibrer, finns det en andra komponent, kallad vågledardispersion.
för att förstå det fysiska ursprunget för vågledardispersion måste vi veta att ljusenergin i ett läge sprider sig delvis i kärnan och delvis i beklädnaden. Också att det effektiva indexet för ett läge ligger mellan brytningsindex för beklädnaden och kärnan. Det faktiska värdet av det effektiva indexet mellan dessa två gränser beror på andelen av kraft som finns i beklädnaden och kärnan. Om det mesta av kraften finns i kärnan är det effektiva indexet närmare kärnbrytningsindexet; om det mesta sprids i beklädnaden är det effektiva indexet närmare beklädnadsbrytningsindexet.
kraftfördelningen av ett läge mellan fiberns kärna och beklädnad är i sig en funktion av våglängden. Mer exakt, ju längre våglängden desto mer kraft i beklädnaden. Således, även i frånvaro av materialdispersion – så att brytningsindexen för kärnan och beklädnaden är oberoende av våglängden – om våglängden ändras, ändras denna kraftfördelning, vilket gör att det effektiva indexet eller förökningskonstanten 20 av läget ändras. Detta är den fysiska förklaringen för vågledardispersion.