섬유 분산이란 무엇입니까? 분산을 보상하는 방법은 무엇입니까?

광섬유 분산은 광섬유에서 입력 신호의 전파 상태를 보여줍니다. 그것은 다른 속도로 광 신호의 다른 주파수 성분 또는 다른 모드 성분의 전파로 인해 발생하는 신호 왜곡을 말합니다. 주로 모드 간 분산, 색차 분산 및 편광 모드 분산의 세 가지 경우를 포함합니다.

모드 간 분산은 다중 모드 광섬유 및 기타 도파관에서 발생하는 신호 왜곡 메커니즘입니다. 다중 모드 광섬유에서는 서로 다른 입사각으로 광섬유에 입사하는 광선을 경로 또는 패턴으로 정의합니다. 각 모드의 전송 경로가 다르기 때문에 그 전송 속도(즉, 그룹 속도)도 다르기 때문에 신호 전송 모드 간에 광섬유 단자에 도달하는 시간 차이가 있습니다. 일반적으로 일부 빛은 코어를 직접 통과(축 모드)하고 다른 빛은 반사됩니다. 클래딩/코어 경계 사이와 도파관을 따라 지그재그로 이동합니다. 아래의 스텝 인덱스 다중 모드 광섬유에서 볼 수 있습니다. 사실은 빛이 굴절되자마자 모드/모드 분산이 발생합니다. 전송 경로와 양의 상관 관계가 있습니다. 즉, 고차 모드(광선이 더 먼 거리에 대해 더 큰 각도로 진입)로 인한 모드 간 분산이 낮은 모드로 인한 것보다 높습니다. -순서 모드(광선은 더 짧은 거리에 대해 더 작은 각도로 들어갑니다).

다중 모드 광섬유는 동시에 최대 17개의 광선 전파 모드를 수용할 수 있으며 모드 간 분산은 단일 모드 광섬유보다 훨씬 높습니다. 이는 단일 모드 광섬유가 단일 전파 모드를 갖기 때문입니다. 모드) 클래딩 경계에서 반사되지 않으므로 모드 간 분산이 발생하지 않습니다. 그러나 등급이 매겨진 다중 모드 광섬유를 사용하는 경우 상황이 다릅니다. 광선의 경로는 직선이 아니라 곡선이며 광선의 전파 속도도 변합니다. 따라서 적절한 굴절률 분포를 선택하여 모드 간 분산을 크게 줄일 수 있습니다.

재료 분산은 코어 재료의 파장에 대한 굴절률의 의존성으로 인해 발생하는 반면, 도파관 분산은 섬유 매개변수(코어 반경, 코어와 코어 사이의 굴절률 차이)에 대한 모드 전파 상수의 의존성으로 인해 발생합니다. 클래딩) 및 신호 파장. 특정 주파수에서 재료 분산과 도파관 분산이 서로 상쇄될 수 있으므로 0 채도 분산에 가까운 파장이 얻어집니다. 사실, 색차 분산이 항상 해로운 것은 아닙니다. 빛은 이동합니다. 다른 파장 또는 재료에서 다른 속도로 광 펄스가 섬유에서 확장되거나 압축되어 굴절률 프로파일을 사용자 정의하여 다른 목적을 위한 섬유를 생산할 수 있습니다. G.652 광섬유가 한 예입니다.

편광 모드 분산(PMD)은 광섬유에서 광파의 전파 특성의 편광 의존성을 반영합니다. 실제 광섬유에는 서로 수직인 두 가지 편광 모드가 있습니다. 이상적으로 두 편파 모드는 동일한 파동 전파 특성을 가져야 하지만 일반적으로 서로 다른 편파 모드 사이에는 미묘한 차이가 있습니다. 이는 전파 과정에서 온도, 압력 및 기타 요인의 변화 또는 교란으로 인해 다른 결과를 초래합니다. 두 가지 편광 모드의 전송 속도로 인해 시간 지연 및 편광 모드 분산이 발생합니다.