1.5.2 Дисперсія
Інший фактор, який спотворює сигнал під час передачі - дисперсія, яка зменшує ефективну пропускну здатність передачі. Основні типи дисперсії: модів дисперсія, хроматична дисперсія, і поляризаційна дисперсія.
Типи оптоволоконної дисперсії
1.5.2.1 межмодовой дисперсія
Межмодовая дисперсія зазвичай відбувається в многомодовом оптоволокне. Коли короткий світловий імпульс вводиться в волокно в межах числової апертури, вся енергія не досягає кінця оптоволокна одночасно. Різні моди переносять енергію з різних довжинах. Наприклад, багатомодове волокно з сердечником в 50 мкм має кілька сотень мод. Це імпульс, поширюючись по різним довжинам світлового шляху викликає межмодовую дисперсію, або більш просто, багатомодову дисперсія.
Розширення імпульсу в многомодовом оптоволокне
1.5.2.2 Хроматична дисперсія
Хроматична дисперсія (Chromatic Dispersion - CD) відбувається, тому що світловий імпульс має різні довжини хвилі, кожен переміщається по волокну на різних швидкостях. Різні швидкості поширення розширюють імпульс, і коли він досягає приймача - в ньому зменшується відношення сигнал-шум (SNR) і збільшуються бітові помилки.
Хроматична дисперсія викликається різними довжинами хвилі в джерелі світла
Хроматична дисперсія цього волокна являє відносну затримку прибуття (в пікосекунди - пс) два компонента довжини хвилі відокремлюються на один нанометр (нм). Далі розглянуті чотири параметри:
• Значення хроматичної дисперсії виражається для даної довжини хвилі, вираженої в пс / нм (хроматична дисперсія може змінюватися як функція довжини хвилі),
• Коефіцієнт хроматичної дисперсії (D) - значення нормалізується до відстані, зазвичай один кілометр, висловлюється в пс / (нм · км)
• Нахил хроматичної дисперсії (S) - Являє кількість зміни дисперсії як функції до довжини хвилі, висловлюється в пс / нм²
• Нахил коефіцієнта хроматичної дисперсії - нормалізується до відстані, зазвичай на один кілометр, виражається в пс / (нм² · км)
Довжина хвилі нульової дисперсії # 955; 0. виражається в нм, є довгою хвилі з хроматичної дисперсією рівною нулю. Робота в цій довжині хвилі не викликає хроматичну дисперсію, але створює проблеми для систем DWDM, що використовують змішування світла з чотирма довжинами хвиль. Нахил хроматичної дисперсії в цій довжині хвилі вважається як нульовим дисперсійним нахилом (S0).
Обидва коефіцієнта дисперсії (стандартизовані до одного кілометра) і нахил залежить від довжини волокна. Хроматична дисперсія насамперед залежить від технології виробництва. Виробники оптичного кабелю враховують хроматичну диспер, розробляючи раздічних типи волокна для різних цілей і потреб, таких як стандарт волокна зі зміщеною дисперсією або ненульова зміщеною дисперсією.
1.5.2.3 Поляризаційна модів дисперсія
Поляризаційна модів дисперсія (PMD) є основною властивістю одномодових волокон впливає на швидкість передачі даних.
PMD відбувається через різних швидкостей поширення енергій однієї довжини хвилі, але різною поляризації з перпендикулярними осями (показано в схемі нижче).
Основними причини PMD є некруглість серцевини і зовнішні впливи на волокно (макро-вигин, мікро вигин, скручуючи, і температурні зміни).
PMD (диференціальна групова затримка) ефекти в волокні
Стосовно до PMD використовується таке поняття як середнє значення диференціальної груповий затримки (diferential group delays - DGD) і виражаються в пікосекунди (пс). Він може також бути використаний як коефіцієнт PMD, який зв'язується з квадратним коренем від відстані і виражається в ps / √км.
PMD (позначають DGD) розширює імпульс передачі при передачі по волокну. Це явище вносить спотворення, збільшуючи коефіцієнт бітових помилок (BER) оптичної системи.
Вплив PMD обмежує швидкість передачі зв'язку. Важливо враховувати значення PMD волокна щоб обчислити межі швидкості передачі оптичного каналу.