Galvenā atšķirība starp modālo un hromatisko izkliedi ir tāda, ka modālā izkliede var notikt ar monohromatisku gaismas avotu, turpretim hromatiskā izkliede nevar notikt ar monohromatisku gaismas avotu.
Modālā un hromatiskā dispersija ir svarīgi termini, aprakstot optisko šķiedru optiskās īpašības. Modālā dispersija ir deformācijas mehānisma veids, kurā kropļojumi rodas daudzmodu šķiedrās un citos viļņvados. Hromatiskā izkliede ir parādība, ar kuras palīdzību dažādi impulsa spektrālie komponenti pārvietojas ar dažādu ātrumu.
Kas ir modālā dispersija?
Modālā dispersija ir deformācijas mehānisma veids, kurā kropļojumi rodas daudzmodu šķiedrās un citos viļņvados. Šeit signāls izplatās ar laiku, jo optiskā signāla izplatīšanās ātrums nav vienāds visos režīmos. Ir daži citi modālās izkliedes nosaukumi, piemēram, daudzmodu kropļojumi, daudzmodu izkropļojumi, modālie kropļojumi, intermodālie kropļojumi utt.
Modālās izkliedes procesā staru optikas analoģijā gaismas stari iekļūst šķiedrā ar dažādiem leņķiem pret šķiedras asi (atšķirība rodas līdz šķiedras pieņemšanas leņķim). Gaismas stari, kas iekļūst šķiedrā ar sekliem leņķiem, dodas tiešāku ceļu. Turklāt šie stari ieplūst ātrāk nekā stari, kas ieplūst stāvākā leņķī.
01. attēls: optiskā šķiedra
Turklāt modālā izkliede var ierobežot daudzmodu šķiedru joslas platumu. Izmantojot šķiedru serdi ar gradētu refrakcijas indeksa profilu, var ievērojami samazināt modālo izkliedi, taču to nevar pilnībā novērst. Piemēram, daudzmodu gradēta indeksa šķiedra, kuras joslas platums pārsniedz 3,5 GHz.km pie 850 nm, tiek ražota lietošanai.
PMD jeb polarizācijas režīma dispersija ir īpašs modālās dispersijas gadījums, kas ir šķiedru dispersija, kas parasti tiek saistīta ar vienmoda šķiedrām. Parasti PMD rodas, ja ir divi režīmi, kas parasti pārvietojas ar tādu pašu ātrumu šķiedras serdes ģeometriskās un sprieguma simetrijas dēļ, kas pārvietojas ar atšķirīgu ātrumu nejaušu nepilnību dēļ, kas var izjaukt simetriju.
Kas ir hromatiskā dispersija?
Hromatiskā izkliede ir parādība, kuras rezultātā dažādi impulsa spektrālie komponenti pārvietojas ar atšķirīgu ātrumu. Hromatiskā izkliede notiek galvenokārt divu iemeslu dēļ. Pirmais iemesls ir tas, ka silīcija dioksīda (silīcija dioksīds ir materiāls, ko mēs izmantojam, lai izgatavotu lielāko daļu optisko šķiedru) laušanas koeficients ir atkarīgs no gaismas frekvences. Mēs to varam saukt par materiāla dispersijas komponentu hromatiskā dispersijā.
Attēls 02: Izkliedējošā prizma
Otrs iemesls ir viļņvada izkliede. Režīma gaismas enerģija tiek izplatīta daļēji kodolā un daļēji apšuvumā. Turklāt režīma efektīvais indekss atrodas starp apšuvuma un serdes refrakcijas indeksiem. Efektīvā indeksa faktiskā vērtība ir atkarīga no jaudas proporcijas, kas atrodas apšuvumā un serdē. Ja lielākā daļa jaudas atrodas kodolā, efektīvais indekss kļūst tuvāks kodola refrakcijas indeksam. Ja lielākā daļa jaudas ir apšuvumā, tad efektīvais rādītājs ir tuvāks apšuvuma laušanas koeficientam. Režīma jaudas sadalījums starp šķiedras serdi un apvalku ir atkarīgs no gaismas viļņa garuma, kas iet cauri šķiedrai. Piem. jo garāks viļņa garums, jo lielāka jauda apšuvumā. Tāpēc pat tad, ja nav materiāla dispersijas, režīma efektīvais indekss mainās, mainoties viļņa garumam, ko sauc par viļņvada dispersiju.
Kāda ir atšķirība starp modālo un hromatisko dispersiju?
Modālā un hromatiskā dispersija ir svarīga, aprakstot optisko šķiedru optiskās īpašības. Modālā dispersija ir deformācijas mehānisma veids, kurā kropļojumi rodas daudzmodu šķiedrās un citos viļņvados. Hromatiskā izkliede ir parādība, ar kuras palīdzību dažādi impulsa spektrālie komponenti pārvietojas ar dažādu ātrumu. Galvenā atšķirība starp modālo un hromatisko izkliedi ir tāda, ka modālā izkliede var notikt ar monohromatisku gaismas avotu, turpretim hromatiskā izkliede nevar notikt ar monohromatisku gaismas avotu.
Kopsavilkums - modālā un hromatiskā dispersija
Modālā un hromatiskā dispersija ir svarīga, aprakstot optisko šķiedru optiskās īpašības. Galvenā atšķirība starp modālo un hromatisko izkliedi ir tāda, ka modālā izkliede var notikt ar monohromatisku gaismas avotu, turpretim hromatiskā izkliede nevar notikt ar monohromatisku gaismas avotu.
