chromatische dispersie is de term die wordt gebruikt voor het verschijnsel waarbij verschillende spectrale componenten van een puls met verschillende snelheden reizen. Om het effect van chromatische dispersie te begrijpen, moeten we de Betekenis van de propagatieconstante β begrijpen. We zullen onze discussie beperken tot single mode fiber, omdat in het geval van multimode fiber, de effecten van intermodale dispersie meestal overschaduwen die van chromatische dispersie. Dus de voortplantingsconstante β in onze discussies zal die zijn die geassocieerd wordt met de fundamentele modus van de vezel.
chromatische dispersie ontstaat om twee redenen.
- de eerste reden is dat de brekingsindex van silica, het materiaal dat wordt gebruikt om optische vezels te maken, frequentieafhankelijk is. Zo Reizen verschillende frequentiecomponenten bij verschillende snelheden in silica. Dit onderdeel van chromatische dispersie wordt materiaaldispersie genoemd.
- hoewel materiaaldispersie voor de meeste vezels het belangrijkste bestanddeel van chromatische dispersie is, is er een tweede component, genaamd golfgeleiderdispersie.
om de fysische oorsprong van golfgeleiderdispersie te begrijpen, moeten we weten dat de lichtenergie van een modus zich deels in de kern en deels in de bekleding voortplant. Ook dat de effectieve index van een modus ligt tussen de brekingsindices van de bekleding en de kern. De werkelijke waarde van de effectieve index tussen deze twee grenzen hangt af van de verhouding van het vermogen dat is vervat in de bekleding en de kern. Als het grootste deel van het vermogen is opgenomen in de kern, de effectieve index is dichter bij de kern brekingsindex; als het grootste deel van het zich voortplant in de bekleding, de effectieve index is dichter bij de bekleding brekingsindex.
de verdeling van het vermogen tussen de kern en de bekleding van de vezel is zelf een functie van de golflengte. Nauwkeuriger, hoe langer de golflengte, hoe meer vermogen in de bekleding. Dus, zelfs bij afwezigheid van materiaalverspreiding – zodat de brekingsindices van de kern en de bekleding onafhankelijk zijn van de golflengte – als de golflengte verandert, verandert deze krachtverdeling, waardoor de effectieve index of propagatieconstante β van de modus verandert. Dit is de fysieke verklaring voor golfgeleiderverspreiding.