Συντελεστής χρωματικής διασποράς. Αναλυτής χρωματικής διασποράς. Μέθοδοι μέτρησης HD

Μια σημαντική παράμετρος μιας οπτικής ίνας είναι η διασπορά, η οποία καθορίζει την απόδοση πληροφοριών της.

Η οπτική ίνα δεν μεταδίδει μόνο φωτεινή ενέργεια, αλλά και ένα χρήσιμο σήμα πληροφοριών. Οι παλμοί του φωτός, η ακολουθία των οποίων καθορίζει τη ροή πληροφοριών, θολώνουν κατά τη διαδικασία διάδοσης. Με μια αρκετά μεγάλη διεύρυνση, οι παλμοί αρχίζουν να επικαλύπτονται, έτσι ώστε να καθίσταται αδύνατος ο διαχωρισμός τους κατά τη λήψη (Εικόνα 3).

Εικόνα 3 - Επιρροή της διασποράς

Διασπορά είναι η χρονική διασπορά των φασματικών ή των συνιστωσών του τρόπου λειτουργίας του οπτικού σήματος, η οποία οδηγεί σε αύξηση της διάρκειας του παλμού της οπτικής ακτινοβολίας καθώς διαδίδεται κατά μήκος της οπτικής ίνας και καθορίζεται από τη διαφορά στα τετράγωνα των διαρκειών παλμού στην έξοδο και στην είσοδο 0V:

Όσο μικρότερη είναι η τιμή διασποράς, τόσο περισσότερες πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν μέσω της ίνας. Η διασπορά όχι μόνο περιορίζει το εύρος συχνοτήτων του OF, αλλά μειώνει σημαντικά το εύρος μετάδοσης του σήματος, αφού όσο μεγαλύτερη είναι η γραμμή, τόσο μεγαλύτερη είναι η αύξηση της διάρκειας των παλμών.

Η διασπορά γενικά καθορίζεται από τρεις κύριους παράγοντες:

Η διαφορά στις ταχύτητες διάδοσης των καθοδηγούμενων τρόπων (ενδιάμεση διασπορά),

Οι κατευθυντήριες ιδιότητες της οπτικής ίνας (διασπορά κυματοδηγού),

Οι παράμετροι του υλικού από το οποίο κατασκευάζεται (διασπορά υλικού).

Εικόνα 4 - Τύποι διασποράς

Οι κύριοι λόγοι για την εμφάνιση της διασποράς είναι, αφενός, ο μεγάλος αριθμός τρόπων στο OF (ενδιάμεση διασπορά) και, αφετέρου, η ασυνέπεια των πηγών ακτινοβολίας που λειτουργούν πραγματικά στο φάσμα μήκους κύματος (χρωματική διασπορά). .

Διασπορά intermode

Κυριαρχεί στα multimode OF και οφείλεται στη διαφορά στο χρόνο διέλευσης των τρόπων λειτουργίας μέσω του OF από την είσοδο του στην έξοδο. Για μια οπτική ίνα με κλιμακωτό προφίλ δείκτη διάθλασης, η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με μήκος κύματος είναι ίδια για όλους τους τρόπους λειτουργίας. το γεγονός ότι ο χρόνος διέλευσης αυτών των τρόπων μέσω της οπτικής ίνας είναι διαφορετικός. Ως αποτέλεσμα, ο παλμός που δημιουργείται από αυτά στην έξοδο του OF διευρύνεται. Η τιμή διεύρυνσης του παλμού είναι ίση με τη διαφορά μεταξύ του χρόνου διάδοσης της πιο αργής και της ταχύτερης λειτουργίας. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ενδιάμεση διασπορά.

Ο τύπος για τον υπολογισμό της διασποράς ενδιάμεσων τρόπων μπορεί να ληφθεί λαμβάνοντας υπόψη το γεωμετρικό μοντέλο της διάδοσης των καθοδηγούμενων τρόπων στο OF. Οποιαδήποτε καθοδηγούμενη λειτουργία σε μια κλιμακωτή οπτική ίνα μπορεί να αναπαρασταθεί από μια δέσμη φωτός, η οποία, όταν κινείται κατά μήκος της ίνας, έχει επανειλημμένα πλήρη εσωτερική ανάκλαση από τη διεπαφή «πυρήνα-επένδυση». Η εξαίρεση είναι το κύριο mod HE 11 , που περιγράφεται από μια δέσμη φωτός που κινείται χωρίς ανάκλαση κατά μήκος του άξονα των ινών.

Με μήκος OB ίσο με L , το μήκος της τεθλασμένης διαδρομής που διανύει μια δέσμη φωτός που διαδίδεται υπό γωνία και z στον άξονα της ίνας είναι L/cos και z (Εικόνα 5).

Εικόνα 5 - Τρόποι διάδοσης των ακτίνων φωτός σε δύο στρώσεις OF

Ταχύτητα διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων με μήκος κύματος l είναι το ίδιο στην εξεταζόμενη ίνα και ισούται με:

που με -ταχύτητα φωτός, km/s.

Συνήθως σε ΟΒ n 1 ? n 2, οπότε παίρνει τη μορφή:

όπου είναι η σχετική τιμή των δεικτών διάθλασης της επένδυσης πυρήνα.

Μπορεί να φανεί από τον τύπο ότι η διεύρυνση του παλμού λόγω της ενδιάμεσης διασποράς είναι όσο μικρότερη, τόσο μικρότερη είναι η διαφορά μεταξύ των δεικτών διάθλασης του πυρήνα και της επένδυσης. Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους σε πραγματικές σταδιακά αυτή η διαφορά επιδιώκεται να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.

Στην πράξη, λόγω της παρουσίας ανομοιογενειών (κυρίως μικροκάμψεων), οι μεμονωμένοι τρόποι, όταν περνούν από το OF, δρουν μεταξύ τους και ανταλλάσσουν ενέργεια.

Η διατροπική διασπορά σε κλιμακωτές οπτικές ίνες μπορεί να εξαλειφθεί πλήρως εάν οι δομικές παράμετροι των οπτικών ινών επιλεγούν κατάλληλα. Έτσι, εάν κάνετε τις διαστάσεις του πυρήνα και; τόσο μικρό, τότε μόνο ένας τρόπος θα διαδοθεί κατά μήκος της ίνας στο μήκος κύματος φορέα, δηλαδή, δεν θα υπάρχει διασπορά τρόπου λειτουργίας. Τέτοιες ίνες ονομάζονται single-mode. Έχουν την υψηλότερη απόδοση. Με τη βοήθειά τους, μπορούν να οργανωθούν μεγάλες δέσμες καναλιών σε αυτοκινητόδρομους επικοινωνίας.

Η παλμική διασπορά μπορεί επίσης να μειωθεί σημαντικά με την κατάλληλη επιλογή του προφίλ διάθλασης πάνω από τη διατομή του πυρήνα της ίνας. Για παράδειγμα, η διασπορά μειώνεται με τη μετάβαση σε βαθμίδωση OF. Η ενδιάμεση διασπορά των διαβαθμισμένων οπτικών ινών είναι, κατά κανόνα, χαμηλότερη κατά μια τάξη μεγέθους και μεγαλύτερη από αυτή των κλιμακωτών ινών.

Σε τέτοιες οπτικές ίνες με κλίση, σε αντίθεση με τις οπτικές ίνες με βαθμιδωτό προφίλ διάδοσης, οι ακτίνες φωτός δεν διαδίδονται πλέον με ζιγκ-ζαγκ τρόπο, αλλά κατά μήκος κυματοειδών ή ελικοειδών σπειροειδών τροχιών.

2.1 Αιτίες και τύποι διασποράς

Ο κύριος λόγος για την εμφάνιση διασποράς στην ίνα είναι η ασυνέπεια της πηγής ακτινοβολίας (λέιζερ). Μια ιδανική πηγή ακτινοβολεί όλη την ισχύ σε ένα δεδομένο μήκος κύματος λ 0, ωστόσο, στην πραγματικότητα, η ακτινοβολία εμφανίζεται στο φάσμα λ 0 ± Δλ (Εικ. 2.1), αφού δεν επιστρέφουν όλα τα διεγερμένα ηλεκτρόνια στην ίδια κατάσταση από την οποία αφαιρέθηκαν. κατά την άντληση.

Εικ.2.1. Πραγματική ακτινοβολία λέιζερ

Ο δείκτης διάθλασης είναι ένα μέγεθος που εξαρτάται από τη συχνότητα, δηλαδή το n είναι συνάρτηση του λ: n = f (λ), βλ. Εικ. 2.2.

Εικ.2.2. Η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος

Επομένως, όταν ένα σήμα που αποτελείται από ένα μείγμα μηκών κύματος λ 0 ± Δλ διαδίδεται, μέρη του σήματος ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες και εμφανίζεται διασπορά:

λ ± Δλ → n ± Δn → c /(n ± Δn) → v ± Δv → Δτ.

Αυτό το είδος διασποράς ονομάζεται διασπορά υλικού.

Η σταθερά εγκάρσιας διάδοσης του κύματος (κατά μήκος της ακτίνας της ίνας) εξαρτάται επίσης από το μήκος κύματος, δηλαδή εξαρτώνται από την περιοχή λειτουργίας και την περιοχή εκείνου του τμήματος της επένδυσης που καταγράφεται από την περιοχή λειτουργίας που υπερβαίνει τα όρια του πυρήνα. στο μήκος κύματος. Η διάδοση του φωτός κατά μήκος του οριακού τμήματος του κελύφους με τον πυρήνα προχωρά με μεγαλύτερη ταχύτητα από ότι κατά μήκος του πυρήνα, γεγονός που συμβάλλει στην αλλαγή της διασποράς. Αυτή η διασπορά ονομάζεται διασπορά κυματοδηγού. Και οι δύο αυτές διασπορές, υλικό και κυματοδηγός, αναφέρονται συλλογικά ως χρωματική διασπορά. Αθροίζονται αριθμητικά. Το σχήμα 2.3 δείχνει την εξάρτηση της διασποράς του υλικού και του κυματοδηγού και το άθροισμά τους από το μήκος κύματος. Για μια τυπική ίνα μονής λειτουργίας στα λ = 1300 nm, αυτές οι διασπορές είναι ίσες και αντίθετες σε πρόσημο και η συνολική διασπορά είναι μηδέν.

Εικ.2.3. Εξάρτηση μήκους κύματος του υλικού και της διασποράς κυματοδηγού σε μια τυπική ίνα μονής λειτουργίας (nm)

Στην πολύτροπη ίνα, εκτός από τη χρωματική διασπορά, υπάρχει και η ενδιάμεση διασπορά. Εάν υπάρχουν πολλοί τρόποι λειτουργίας, τότε ο καθένας διαδίδεται κατά μήκος της ίνας με τη δική του ταχύτητα, η οποία μπορεί να διαφέρει σημαντικά μεταξύ τους. Το σχήμα 2.4 δείχνει τα γραφήματα των ταχυτήτων φάσης ορισμένων τρόπων λειτουργίας.

Ρύζι. 2.4. Διάγραμμα ταχυτήτων φάσης ορισμένων τρόπων λειτουργίας σε συνάρτηση με τη συχνότητα.

Εάν αλλάξουν οι παράμετροι της ίνας, για παράδειγμα, η διάμετρος του πυρήνα αλλάζει τυχαία, οι τρόποι λειτουργίας αλλάζουν και οι τρόποι ανταλλάσσουν ενέργεια. Η διασπορά intermode είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από τη χρωματική διασπορά, η οποία οδήγησε στην ανάπτυξη καλωδίων single-mode στα οποία δεν υπάρχει intermode διασπορά. Ο Πίνακας 2.1 δείχνει μια κατά προσέγγιση αναλογία τύπων διασποράς για διαφορετικούς τύπους ινών.

Πίνακας 2.1. Η αναλογία μεταξύ διάφοροι τύποιδιασπορά

Η συνολική διασπορά ορίζεται ως η τετραγωνική ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων των χρωματικών και διατροπικών διασπορών:

(2.1)

Οι διασπορές υλικού και κυματοδηγών υπολογίζονται με τους τύπους

τ mat = ∆λ∙ М(λ)∙ L (2.2),

τ vv = ∆λ∙ В(λ)∙ L (2.3),

όπου Δλ είναι το εύρος ζώνης ακτινοβολίας λέιζερ, nm.

М(λ) και В(λ) – ειδικές διασπορές υλικού και κυματοδηγών, ps/(nm·km).

L είναι το μήκος της γραμμής, km.

Οι τιμές M(λ) και B(λ) δίνονται σε βιβλία αναφοράς.

τ Σ \u003d [τ mm 2 + (τ mat + τ vv) 2] 1/2

Παραλλαγή πίνακα. 2.1. Κατά προσέγγιση τιμές διασποράς για διαφορετικούς τύπους ινών

2.2. Διασπορά λειτουργίας πόλωσης (PMD)

Το φως είναι μια ταλάντωση εγκάρσια προς την κατεύθυνση διάδοσης του φωτός (Εικ. 2.5). Εάν το άκρο του διανύσματος πεδίου περιγράφει μια ευθεία γραμμή, τότε μια τέτοια πόλωση ονομάζεται γραμμική, εάν είναι κύκλος ή έλλειψη, τότε κυκλική ή ελλειπτική. Οι περισσότεροι άνθρωποι, με σπάνιες εξαιρέσεις, δεν αισθάνονται την πόλωση του φωτός, μόνο λίγοι (για παράδειγμα, ο Λέων Τολστόι) διακρίνουν ξεκάθαρα το πολωμένο και το μη πολωμένο φως. Ένας συμβατικός ενσωματωμένος δέκτης φωτός (δίοδος) ανταποκρίνεται επίσης μόνο στην ένταση του κύματος και όχι στην πόλωσή του. Ωστόσο, ορισμένες οπτικές συσκευές, όπως ορισμένοι τύποι ενισχυτών, έχουν κέρδος που εξαρτάται από την πόλωση.

Ρύζι. 2.5. Τύποι γραμμικής πόλωσης

Επιπλέον, η διανυσματική πόλωση έχει μεγάλης σημασίαςστις διαδικασίες ανάκλασης και διάθλασης, αφού οι συντελεστές Fresnel που χαρακτηρίζουν τα πλάτη των ανακλώμενων και διαθλασμένων κυμάτων, στη γενική περίπτωση, εξαρτώνται από την κατεύθυνση του διανύσματος πόλωσης (Εικ. 2.6). Το σχήμα 2.6 δείχνει πώς ένα μείγμα ακτίνων παράλληλης (παύλας) και κάθετης πόλωσης (κουκκίδα) ανακλάται σε σχέση με το επίπεδο διάδοσης όταν διέρχεται από το οριζόντιο επίπεδο διαχωρισμού. Μπορεί να φανεί από το σχήμα ότι σε μια ορισμένη γωνία (γωνία Brewster) όλα τα ανακλώμενα κύματα έχουν κάθετη πόλωση και τα διαθλασμένα κύματα έχουν παράλληλη πόλωση.

Ρύζι. 2.6. Αντανάκλαση κυμάτων διαφορετικής πόλωσης.

Στην κλασική ίνα απλής λειτουργίας, η μόνη λειτουργία είναι το κύμα HE 11. Ωστόσο, εάν ληφθεί υπόψη η πόλωση, τότε η ίνα περιέχει δύο αμοιβαία ορθογώνιες λειτουργίες που αντιστοιχούν στους οριζόντιους και κατακόρυφους άξονες x και y. Σε μια πραγματική κατάσταση, η ίνα δεν είναι πάντα ένας ιδανικός κύκλος σε διατομή, αλλά συχνά αντιπροσωπεύει μια μικρή έλλειψη λόγω ορισμένων χαρακτηριστικών της τεχνολογίας. Επιπλέον, κατά την περιέλιξη του καλωδίου και κατά την τοποθέτησή του, εμφανίζονται ασύμμετρες μηχανικές καταπονήσεις και παραμορφώσεις ινών, γεγονός που οδηγεί σε διπλή διάθλαση. Ο δείκτης διάθλασης θα αλλάξει λόγω της πρόσθετης τάσης και οι ταχύτητες διάδοσης των ορθογώνιων τρόπων σε διαφορετικές περιοχές θα διαφέρουν μεταξύ τους, γεγονός που θα επιφέρει διαφορετικές χρονικές καθυστερήσεις στη διάδοση των ορθογώνιων τρόπων λειτουργίας. Ο παλμός στο σύνολό του θα βιώσει μια στατιστική διεύρυνση με το χρόνο, η οποία ονομάζεται διασπορά τρόπου πόλωσης (PMD). Δεδομένου ότι το PMD σε διαφορετικά τμήματα της γραμμής είναι διαφορετικό και υπακούει σε στατιστικούς νόμους, χρησιμοποιείται συνήθως το άθροισμα ριζικού μέσου τετραγώνου και το PMD υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο

Η διασπορά μιας οπτικής ίνας είναι η διασπορά των συστατικών ενός οπτικού σήματος με την πάροδο του χρόνου. Ο λόγος της διασποράς είναι οι διαφορετικές ταχύτητες διάδοσης των στοιχείων του οπτικού σήματος.

Η διασπορά εκδηλώνεται ως αύξηση της διάρκειας (διεύρυνση) των οπτικών παλμών κατά τη διάδοση στο OF. Η αύξηση της διάρκειας των οπτικών παλμών προκαλεί παρεμβολές μεταξύ συμβόλων - δημιουργεί διαφωνία, η οποία επιδεινώνει την αναλογία σήματος προς θόρυβο και, ως εκ τούτου, οδηγεί σε σφάλματα λήψης. Προφανώς, η διασυμβολική παρεμβολή αυξάνεται με τη διεύρυνση των οπτικών παλμών. Για μια σταθερή τιμή διεύρυνσης παλμού, η διασυμβολική παρεμβολή αυξάνεται με τη μείωση της περιόδου επανάληψης παλμού Τ.Έτσι, η διασπορά περιορίζει τον ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών στη γραμμή Β=1/Τκαι το μήκος του τμήματος αναγέννησης (RU).

Στις οπτικές ίνες, διακρίνονται διάφοροι τύποι διασποράς: τροπικός, τρόπος πόλωσης και χρωματική διασπορά.

Σε ένα πολύτροπο OF, κυριαρχεί η ενδιάμεση διασπορά, που προκαλείται από την παρουσία μεγάλου αριθμού τρόπων με διαφορετικούς χρόνους διάδοσης.

υπερβαίνει σημαντικά άλλους τύπους διασποράς, επομένως το εύρος ζώνης τέτοιων οπτικών ινών καθορίζεται κυρίως από τη τροπική διασπορά. Μια αύξηση στο εύρος ζώνης των πολυτροπικών οπτικών ινών επιτυγχάνεται λόγω του προφίλ κλίσης του δείκτη διάθλασης, στο οποίο ο δείκτης διάθλασης στον πυρήνα μειώνεται σταδιακά από τον άξονα της οπτικής ίνας προς την επένδυση. Με ένα τέτοιο προφίλ κλίσης, η ταχύτητα διάδοσης των ακτίνων κοντά στον άξονα της ίνας είναι μικρότερη από ό,τι στην περιοχή δίπλα στην επένδυση. Ως αποτέλεσμα, με την αύξηση του μήκους της τροχιάς των κατευθυνόμενων δεσμών σε ένα τμήμα της ίνας, η ταχύτητα διάδοσής τους κατά μήκος της τροχιάς αυξάνεται. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαδρομή, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα. Αυτό εξασφαλίζει την εξίσωση του χρόνου διάδοσης των ακτίνων και, κατά συνέπεια, τη μείωση της τροπικής διασποράς. Από την άποψη της ελαχιστοποίησης της τροπικής διασποράς, το παραβολικό προφίλ είναι βέλτιστο.

Το εύρος ζώνης των πολυτροπικών ινών χαρακτηρίζεται από τον παράγοντα ευρυζωνικότητας D.F., MHz. km, η τιμή των οποίων αναγράφεται στα στοιχεία διαβατηρίου του ΟΦ σε μήκη κύματος που αντιστοιχούν στο πρώτο και το δεύτερο παράθυρο διαφάνειας. Το εύρος ζώνης για τις τυπικές πολυτροπικές οπτικές ίνες είναι 400…2000 MHz. χλμ.

Τα πολυτροπικά οπτικά χρησιμοποιούνται σε τοπικά δίκτυα, κέντρα επεξεργασίας δεδομένων, δίκτυα τμημάτων μικρού μήκους. Δεν χρησιμοποιείται με συστήματα στεγανοποίησης spktral.

Στις μονότροπες οπτικές ίνες, διαδίδεται μόνο ένας θεμελιώδης τρόπος και δεν υπάρχει διασπορά τρόπου λειτουργίας.

Η χρωματική διασπορά είναι ο κύριος παράγοντας που περιορίζει το μήκος των τμημάτων αναγέννησης των FOCL υψηλής ταχύτητας. Οι συστάσεις Διεθνής Ένωσητηλεπικοινωνίες ITU-T G.650, δίνεται ο ακόλουθος ορισμός: η χρωματική διασπορά (CD) είναι η διεύρυνση παλμό φωτόςσε μια οπτική ίνα, που προκαλείται από τη διαφορά στις ομαδικές ταχύτητες διαφορετικών μηκών κύματος που συνθέτουν το φάσμα του οπτικού σήματος πληροφοριών. Η διάρκεια ενός οπτικού παλμού στην έξοδο μιας εκτεταμένης οπτικής ίνας καθορίζεται από τη σχετική καθυστέρηση ομάδας της πιο αργής φασματικής συνιστώσας σε σχέση με την ταχύτερη. Έτσι, η επίδραση του κελαηδίσματος είναι ανάλογη με το πλάτος του φάσματος της πηγής ακτινοβολίας. Με την αύξηση του μήκους της γραμμής μετάδοσης και της ταχύτητας μεταφοράς πληροφοριών, η επίδραση της χρωματικής διασποράς αυξάνεται.

Τα ακόλουθα συστατικά συμβάλλουν στο CD: διασπορά υλικού και κυματοδηγού. Ένα σημαντικό οπτικό χαρακτηριστικό του γυαλιού που χρησιμοποιείται στην κατασκευή ινών είναι η διασπορά του δείκτη διάθλασης, η οποία εκδηλώνεται στην εξάρτηση της ταχύτητας διάδοσης του σήματος από τη διασπορά μήκους κύματος - υλικού. Επιπλέον, στην παραγωγή ίνας μονής λειτουργίας, όταν ένα νήμα χαλαζία αντλείται από ένα γυάλινο προπλάσμα, εμφανίζονται σε κάποιο βαθμό αποκλίσεις στη γεωμετρία της ίνας και στο προφίλ του ακτινικού δείκτη διάθλασης. Η ίδια η γεωμετρία της ίνας, μαζί με τις αποκλίσεις από το ιδανικό προφίλ, συμβάλλει επίσης σημαντικά στην εξάρτηση της ταχύτητας διάδοσης του σήματος από το μήκος κύματος, αυτή είναι η διασπορά του κυματοδηγού.

Χρωματική διασποράκαθορίζεται από την κοινή δράση του υλικού D M ( μεγάλο) και διασπορά κυματοδηγού D B ( μεγάλο)

ρε(μεγάλο)=Δ Μ(μεγάλο)+Δ Β(μεγάλο)

Η διασπορά υλικού καθορίζεται από τις ιδιότητες διασποράς του υλικού - χαλαζία,

Δ Μ= - μεγάλο ¶2n .ντο¶ μεγάλο 2

Διασπορά κυματοδηγού D B ( μεγάλο) οφείλεται στην εξάρτηση της ομάδας

Η ταχύτητα διάδοσης του τρόπου λειτουργίας σε σχέση με το μήκος κύματος καθορίζεται κυρίως από το προφίλ του δείκτη διάθλασης του πυρήνα της ίνας και της εσωτερικής επένδυσης.

Πολύ συχνά, η ακόλουθη σχέση χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της διασποράς του κυματοδηγού:

που Vείναι η κανονικοποιημένη συχνότητα. σιείναι η κανονικοποιημένη σταθερά διάδοσης, η οποία σχετίζεται με σιτην ακόλουθη αναλογία:

ονομάζεται παράμετρος κανονικοποιημένης διασποράς κυματοδηγού.

Ρύζι. 3.13. Χρωματικό φάσμα διασποράς μιας τυπικής κλιμακωτής ίνας

Ποσοτικά, η χρωματική διασπορά του ΟΜ υπολογίζεται από τον συντελεστή ρεμε διάσταση ps / (nm. km).Χρωματική διασπορά της ίνας σε

picoseconds (ps) σε διάστημα από μεγάλο km, ίσο με

μικρό=ρε× μεγάλο×Δ μεγάλο

που Δλ- ζώνη μηκών κύματος της πηγής οπτικής ακτινοβολίας, nm.

Οι κύριες παράμετροι της χρωματικής διασποράς είναι:

1. Μηδενικό μήκος κύματος διασποράς μεγάλο 0 , nm. Σε αυτό το μήκος κύματος

το υλικό και τα συστατικά του κυματοδηγού αλληλοεξουδετερώνονται και η χρωματική διασπορά εξαφανίζεται.

2. Συντελεστής χρωματικής διασποράς, ps/(nm×km). Αυτή η παράμετρος καθορίζει τη διεύρυνση ενός οπτικού παλμού που διαδίδεται σε απόσταση 1 km με εύρος φάσματος πηγής 1 nm.

3. Κλίση του χαρακτηριστικού διασποράς μικρόΤο 0 ορίζεται ως εφαπτομένη

στην καμπύλη διασποράς στο μήκος κύματος μεγάλο 0 (βλ. Εικ. 3.13). Ομοίως, μπορεί

κλίση που θα καθοριστεί μικρόσε οποιοδήποτε σημείο του φάσματος.

Οι παλμοί του φωτός, η ακολουθία των οποίων καθορίζει τη ροή πληροφοριών, θολώνουν κατά τη διαδικασία διάδοσης. Με μια αρκετά μεγάλη διαστολή, οι παλμοί αρχίζουν να επικαλύπτονται, έτσι ώστε να είναι αδύνατο να διαχωριστούν στη λήψη.

Διασποράτ - αυτή είναι η χρονική διασπορά των φασματικών στοιχείων και των στοιχείων λειτουργίας του οπτικού σήματος, που οδηγεί στην επέκταση της διάρκειας του παλμού στη λήψη.

Η διασπορά ορίζεται ως τετραγωνική διαφορά στη διάρκεια των παλμών στην έξοδο και στην είσοδο του καλωδίου:

τ(l) = , ps/km . (2.8)

Όσο μικρότερη είναι η τιμή διασποράς, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης του OF, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή πληροφοριών που μπορεί να μεταδοθεί μέσω του OF.

Το μέγιστο εύρος ζώνηςανά 1 χιλιόμετρο καλωδίου είναι αντιστρόφως ανάλογο της διασποράς και είναι περίπου ίσο με:

F = 0, 44/ τ , Hz (2,9)

Η διασπορά ταξινομείται ανάλογα με τις αιτίες προέλευσης ως εξής:

Εικόνα 2.11 – Τύποι διασποράς

Η προκύπτουσα διακύμανση προσδιορίζεται από τον τύπο:

Η διασπορά του υλικού οφείλεται στην εξάρτηση του δείκτη διάθλασης της οπτικής ίνας από το μήκος κύματος λ .

Η διασπορά του κυματοδηγού οφείλεται στην εξάρτηση του συντελεστή διάδοσης του τρόπου λειτουργίας από το μήκος κύματοςλ . Η διασπορά του κυματοδηγού συμβαίνει λόγω του περιορισμού του φωτός από μια καθοδηγητική δομή (ίνα). Ενώ σχεδόν όλη η ενέργεια σε μια πολυτροπική οπτική ίνα συγκεντρώνεται σε έναν σχετικά μεγάλο πυρήνα, στις μονότροπες οπτικές ίνες το φως διαδίδεται τόσο στον πυρήνα όσο και στην επένδυση. Ένας μεμονωμένος τρόπος καθοδήγησης μπορεί να θεωρηθεί ότι διαδίδεται με ταχύτητα που καθορίζεται από έναν αποτελεσματικό δείκτη διάθλασης μεγαλύτερο από αυτόν της επένδυσης αλλά μικρότερο από αυτόν του πυρήνα. Καθώς το μήκος κύματος αυξάνεται, όλο και περισσότερη ενέργεια διαδίδεται σε ένα κέλυφος με χαμηλό δείκτη διάθλασης. Το αποτέλεσμα είναι μια επέκταση παλμού που εξαρτάται από τη δομή της ίνας, δηλαδή τη διασπορά του κυματοδηγού.

Διασπορά λειτουργίας πόλωσης (PMD)είναι η διασπορά που προκαλείται από τη διαφορά στις ταχύτητες διάδοσης των δύο θεμελιωδών ορθογώνια πολωμένων τρόπων που υπάρχουν σε μια μονοτροπική ίνα.

Εικόνα 2.12 – Διασπορά τρόπου πόλωσης

Η παρουσία PMD οδηγεί στο γεγονός ότι ο προκύπτων παλμός φωτός εξόδου διευρύνεται σε σύγκριση με τον παλμό εισόδου. Μια δέσμη φωτός από μια πηγή ακτινοβολίας εισέρχεται στην είσοδο της οπτικής ίνας. Αυτό γεννά το φαινόμενο διπλή διάθλαση. Αυτό σημαίνει ότι σχηματίζονται δύο κύματα (τρόποι) εντός του OF, τα οποία είναι πολωμένα σε δύο ορθογώνια (αμοιβαία κάθετα) επίπεδα και διαδίδονται με τη μορφή δύο τρόπων ενός κύματος. Λόγω της φυσικής ασυμμετρίας του δείκτη διάθλασης OF, αυτοί οι τρόποι του ίδιου κύματος κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες.

Το PMD μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε διασταυρώσεις ή στροφές ινών. Το PMD επηρεάζει τη λειτουργία του FOCL με τον ίδιο τρόπο όπως η χρωματική διασπορά, αλλά ο μηχανισμός διεύρυνσης του παλμού σε αυτές τις περιπτώσεις είναι διαφορετικός.

Η ουσιαστική διαφορά μεταξύ της PMD και της χρωματικής διασποράς είναι το γεγονός ότι η επίδραση της χρωματικής διασποράς στη γραμμή μπορεί να αντισταθμιστεί, ενώ δεν υπάρχουν επί του παρόντος μέθοδοι για την αντιστάθμιση της επίδρασης της PMD. Στο παρελθόν (πριν από 15 χρόνια), η επίδραση του PMD δεν λαμβανόταν υπόψη, καθώς οι ρυθμοί μετάδοσης, καθώς και οι αποστάσεις μεταξύ των αναγεννητών στο FOCL, ήταν σχετικά μικρές. Προς το παρόν, όταν οι ρυθμοί μετάδοσης φτάνουν τα εκατοντάδες Gbit/s και οι αποστάσεις μεταξύ των οπτικών αναγεννητών στο FOCL φτάνουν εκατοντάδες χιλιόμετρα, το PMD γίνεται περιοριστικός παράγοντας στην ανάπτυξη του FOCL.

ΣΤΟ πολύτροπες κλιμακωτές ίνεςκαθορισμός είναι ενδιάμεση διασπορά, που οφείλεται στην παρουσία μεγάλου αριθμού τρόπων διάδοσης και διαφορών στους χρόνους διάδοσής τους κατά μήκος της ίνας, συνήθως σε πολυετή OF τ =20÷50 ns/km.

Σε κλίση OFυπάρχει εξίσωση του χρόνου διάδοσης των διαφόρων τρόπων και ο καθοριστικός παράγοντας είναι διασπορά υλικού, τ =3÷5 ns/km.

Σε κλιμακωτές μονότροπες οπτικές ίνεςεμφανίζεται χρωματικός (κυματοδηγός και υλικό) διασπορά, αλλά είναι σχεδόν ίσα σε απόλυτη τιμή και αντίθετα σε φάση σε ευρεία φασματική περιοχή (Εικ.13) σε λ = 1,2 ÷ 1,7 μm. Σε single-mode οπτικές ίνες τ = 5 -17 ps/km.

Η εμφάνιση χρωματικής διασποράς στο υλικό της ίνας οφείλεται στο γεγονός ότι η οπτική πηγή που διεγείρει την είσοδο οπτικών ινών (δίοδος εκπομπής φωτός - LED ή δίοδος λέιζερ - LD) δημιουργεί παλμούς φωτός που έχουν ένα συνεχές φάσμα κύματος συγκεκριμένου πλάτους ( για παράδειγμα, για LED είναι περίπου 35-60 nm, για διόδους λέιζερ πολλαπλών λειτουργιών (MMLD) - 2-5 nm, για LD (OMLD) μονής λειτουργίας - 0,01-1 nm). Διαφορετικά φασματικά στοιχεία του παλμού διαδίδονται με διαφορετικές ταχύτητες και φτάνουν σε ένα ορισμένο σημείο (στο τέλος της ίνας) σε διαφορετικούς χρόνους, με αποτέλεσμα τη διεύρυνση του παλμού εξόδου.

Στην περιοχή από 800 nm έως 1270 nm, μεγαλύτερα μήκη κύματος (πιο κόκκινο) ταξιδεύουν μέσω του OF ταχύτερα από τα μικρότερα (μπλε) μήκη κύματος (Εικόνα 2.13). Για παράδειγμα, τα μήκη κύματος 860 nm ταξιδεύουν γρηγορότερα μέσω ινών γυαλιού από μήκη κύματος 850 nm. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού στην περιοχή από 800 nm έως 1270 nm μειώνεται με την αύξηση του μήκους κύματος (το ίδιο φαινόμενο εξηγεί την εμφάνιση ενός ουράνιου τόξου). Αυτή η διασπορά ονομάζεται θετικός.

Στην περιοχή από 1270 nm έως 1700 nm, η κατάσταση αλλάζει: τα μικρότερα κύματα ταξιδεύουν ταχύτερα από τα μακρύτερα κύματα. το κύμα των 1560 nm κινείται πιο αργά από το κύμα των 1540 nm, δηλ. ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού στην περιοχή από 1270 nm έως 1700 nm αυξάνεται με την αύξηση του μήκους κύματος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ανώμαλη (αρνητική) διασπορά. Αρνητική διακύμανσηεκφράζεται στο γεγονός ότι οι «πιο αργές» φασματικές συνιστώσες του παλμού επιταχύνονται και το «γρήγορο», αντίθετα, επιβραδύνεται. Σε κάποιο σημείο του φάσματος, συμβαίνει μια σύμπτωση, με πιο μπλε και πιο κόκκινα μήκη κύματος να ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα. Αυτή η σύμπτωση ταχυτήτων συμβαίνει σε μήκος κύματος περίπου 1270 nm,σε αυτό το μήκος κύματος υλικό η διασπορά είναι μηδέν (Βλέπε σχήμα 2.13 και πίνακα 2.1).

Το σχήμα 2.13 δείχνει ότι σε ένα ορισμένο μήκος κύματος, η διασπορά υλικού και κυματοδηγού είναι αντίθετα σε πρόσημο και ίση σε μέγεθος, δηλ. αποζημιώνονται αμοιβαία.Σε αυτό το μήκος κύματος, η χρωματική διασπορά, που είναι το άθροισμα των διασπορών υλικού και κυματοδηγού, είναι μηδέν. Για το OF, αυτό το μήκος κύματος - Σειρά 1312 nm, ονομάζεται μηδενικό μήκος κύματος διασποράςΈτσι, για μια ίνα πυριτίου μονού τρόπου, η χρωματική διασπορά είναι θετική για τα μήκη κύματος λ <1312 нм и отрицательна для длин волн λ >1312 nm και σε κοντινή απόσταση λ = 1312 nm είναι μηδέν.

Πίνακας 2.1 - Τυπικές τιμές της ειδικής διασποράς υλικού μιας μονοτροπικής οπτικής ίνας

, μm
Μ ( ), ps/nm*km
AT ( ), ps/nm*km

Οι διασπορές υλικού και κυματοδηγού του OF είναι ανάλογες με το πλάτος του φάσματος ακτινοβολίας της πηγής Δλ. Οι τιμές αυτών των διασπορών μπορούν να προσδιοριστούν μέσω της συγκεκριμένης διασποράς χρησιμοποιώντας τους τύπους:

; (2.11)

(2.12)

όπου Μ(λ) – συγκεκριμένο υλικόδιασπορά, οι τιμές της οποίας παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.1, V(λ) - συγκεκριμένος κυματοδηγόςδιασπορά, οι τιμές της οποίας παρουσιάζονται στον πίνακα 2.1, Δλ είναι το πλάτος της φασματικής γραμμής της πηγής ακτινοβολίας. Η χρωματική διασπορά μετράται σε μονάδες: ps/km.

Είναι γνωστό ότι για τις οπτικές ίνες χαλαζία, το ελάχιστο εξασθένησης αντιστοιχεί σε μήκος κύματος 1,55 μm και το εύρος επικοινωνίας σε αυτό το μήκος κύματος περιορίζεται από τη χρωματική διασπορά. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2.13, η συμβατική ίνα απλής λειτουργίας δεν παρέχει ελάχιστη διασπορά για λ=1,55 μm, επομένως έχουν αναπτυχθεί οπτικές ίνες με μετατόπιση διασποράς, οι οποίες διαφέρουν στη διαμόρφωση του προφίλ δείκτη διάθλασης (τριγωνικό προφίλ).

Εικόνα 2.14 - Η εξάρτηση του υλικού, του κυματοδηγού και της προκύπτουσας διασποράς από το μήκος κύματος για το OF με μετατοπισμένη διασπορά

Το σχήμα 2.14 δείχνει τις εξαρτήσεις του υλικού, του κυματοδηγού και της προκύπτουσας διασποράς στο μήκος κύματος για ένα μετατοπισμένο από τη διασπορά OF.

Όταν αλλάζετε το προφίλ διάθλασης του OF η διασπορά του κυματοδηγού αυξάνεται και Η αντιστάθμιση διασποράς πραγματοποιείται σε διαφορετικό μήκος κύματος - 1,55 μm, λόγω του οποίου είναι δυνατή η βελτιστοποίηση του OF για λειτουργία στο τρίτο παράθυρο διαφάνειας, όπου η εξασθένηση του OF είναι ελάχιστη.

Ως αποτέλεσμα μελετών ινών με μετατόπιση διασποράς, φάνηκε ότι η καλύτερη απόδοση παρέχεται από ίνες με τριγωνικό προφίλ, καθώς έχουν ιδιότητες αυτοεστίασης και διατηρούν τις ακτίνες διάδοσης σε μικρό όγκο δίπλα στον άξονα OF.

Η χρωματική διασπορά έχει επιλεγεί από τη Διεθνή Ένωση Επικοινωνιών (INU) ως κριτήριο για την ταξινόμηση των μονοτροπικών οπτικών ινών. Σύμφωνα με αυτό το κριτήριο, υπάρχουν τρεις τύποι μονότροπων οπτικών ινών:

Τυπική ίνα μονής λειτουργίας (τύπου G.652).Αυτός είναι ο πιο δημοφιλής τύπος ινών, που χρησιμοποιείται στον κόσμο από το 1988. Οι παράμετροι (απώλεια και διασπορά) αυτής της ίνας είναι βελτιστοποιημένες για μήκος κύματος 1310 nm (ελάχιστη χρωματική διασπορά), μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην περιοχή μήκους κύματος 1525...1565 nm, όπου υπάρχει ένα απόλυτο ελάχιστο απώλειες σε η ίνα.

Zero Dispersion Shifted Single Mode Fiber (τύπου G.653).Ονομάζεται έτσι επειδή το απόλυτο ελάχιστο της χρωματικής διασποράς επιλέγοντας ένα ειδικό σχήμα του προφίλ του δείκτη διάθλασης μετατοπίζεται στο εύρος μήκους κύματος λ = 1550 nm του απόλυτου ελάχιστου απώλειας ινών. Η ίνα G.653 είναι βελτιστοποιημένη για μετάδοση υψηλής ταχύτητας σε ένα μόνο μήκος κύματος και έχει περιορισμένη ικανότητα μετάδοσης σε πολλαπλά μήκη κύματος.

Οπτικά μετατοπισμένη οπτική ίνα μονής λειτουργίαςλ = 1550 nm με μη μηδενική διασπορά (τύπος G.655).Η ίνα είναι βελτιστοποιημένη για μετάδοση πληροφοριών υψηλής ταχύτητας σε πολλά μήκη κύματος περίπου 1550 nm. Η ίνα G.655 έχει σχεδιαστεί για συστήματα οπτικών ινών με πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος - συστήματα DWDM (κατά τη λειτουργία αυτών των συστημάτων, η μηδενική διασπορά μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση μη γραμμικών επιδράσεων στην οπτική ίνα).

Γενικές προμήθειες

Η διασπορά μιας οπτικής ίνας είναι η χρονική σκέδαση των φασματικών ή των συνιστωσών του τρόπου λειτουργίας ενός οπτικού σήματος. Ο κύριος λόγος για τη διασπορά είναι οι διαφορετικές ταχύτητες διάδοσης των επιμέρους στοιχείων του οπτικού σήματος. Η διασπορά εκδηλώνεται ως διεύρυνση, αύξηση της διάρκειας διάδοσης μέσω της ίνας

οπτικές ώσεις.

Στη γενική περίπτωση, η καθορισμένη τιμή της διεύρυνσης του οπτικού παλμού Δδ προσδιορίζεται απευθείας από τις τιμές της διάρκειας ρίζας-μέση-τετράγωνο στο δin και δout εκπομπής, αντίστοιχα:

Με τη σειρά του, η διασπορά δημιουργεί παρεμβολές, οδηγεί σε παρεμβολές μεταξύ συμβόλων και, κατά συνέπεια, σφάλματα στη λήψη σήματος, γεγονός που περιορίζει τον ρυθμό μετάδοσης στη γραμμή ή, με άλλα λόγια, το μήκος του τμήματος αναγέννησης (RU).

Διασπορά intermode

Η διασπορά intermode είναι χαρακτηριστική μόνο για πολυτροπικές οπτικές ίνες. Προκύπτει σε πολύτροπες ίνες λόγω της παρουσίας μεγαλύτερου αριθμού τρόπων με διαφορετικούς χρόνους διάδοσης και διαφορετικά μήκη διαδρομής που διανύουν μεμονωμένοι τρόποι στον πυρήνα της ίνας (Εικ. 1.10 - 1.11).

Το εύρος ζώνης των τυπικών πολυτροπικών οπτικών ινών κλίσης χαρακτηρίζεται από τον ευρυζωνικό παράγοντα ∆F, MHz-km, η τιμή του οποίου υποδεικνύεται στα δεδομένα διαβατηρίου σε μήκη κύματος που αντιστοιχούν στο πρώτο και το δεύτερο παράθυρο διαφάνειας. Τα τυπικά εύρη ζώνης των τυπικών πολυτροπικών οπτικών ινών είναι 400...2000 MHz-km.

Η εφαρμογή του FOL πολλαπλών λειτουργιών υψηλής ταχύτητας απαιτεί τη χρήση λέιζερ μονής λειτουργίας ως πηγές ακτινοβολίας των οπτοηλεκτρονικών μονάδων του OSB, παρέχοντας ρυθμό μεταφοράς δεδομένων άνω των 622 Mbps (STM-4). Με τη σειρά του, ο κύριος παράγοντας στην παραμόρφωση των οπτικών σημάτων των OSB μονής λειτουργίας που διαδίδονται κατά μήκος των ινών των πολυτροπικών FOL δεν είναι πλέον η πολυτροπική διασπορά, αλλά η καθυστέρηση διαφορικής λειτουργίας (DMD). Το DMD είναι τυχαίο στη φύση του και εξαρτάται άμεσα από τις παραμέτρους ενός συγκεκριμένου ζεύγους πηγής-ινών, καθώς και από τις συνθήκες εισαγωγής ακτινοβολίας από την έξοδο λέιζερ στη γραμμική διαδρομή ενός πολυτροπικού FOL. Ως εκ τούτου, στα δεδομένα διαβατηρίου για έναν νέο τύπο πολυτροπικών οπτικών ινών - ίνες βελτιστοποιημένες για λειτουργία με λέιζερ - εκτός από τις τιμές του συντελεστή ευρυζωνικότητας, που καθιστά δυνατή την εκτίμηση της διασποράς intermode στη μετάδοση σημάτων πολλαπλών λειτουργιών SOS μέσω FOTL πολλαπλών λειτουργιών, υποδεικνύονται επίσης πρόσθετες πληροφορίες που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα μετρήσεων DMD στη διαδικασία κατασκευή ινών, όπως το όριο μήκους ESC ενός Gigabit Ethernet SCE μονής λειτουργίας.

Προφανώς, η διασπορά intermode δεν εμφανίζεται σε μονοτροπικές οπτικές ίνες. Ένας από τους κύριους παράγοντες παραμόρφωσης των σημάτων που διαδίδονται μέσω οπτικών ινών μονής λειτουργίας είναι η χρωματική διασπορά και η διασπορά του τρόπου πόλωσης.

Χρωματική διασπορά

Η χρωματική διασπορά Dch οφείλεται στο πεπερασμένο πλάτος του φάσματος εκπομπής λέιζερ και στη διαφορά στις ταχύτητες που διαδίδονται από τα επιμέρους φασματικά στοιχεία του οπτικού σήματος. Η χρωματική διασπορά αποτελείται από διασπορά υλικού και κυματοδηγού και εκδηλώνεται τόσο σε μονοτροπικές όσο και σε πολλαπλές οπτικές ίνες:

Διασπορά υλικού

Η διασπορά υλικού Dmat καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά διασποράς των υλικών από τα οποία κατασκευάζεται ο πυρήνας της οπτικής ίνας - χαλαζίας και προσμίξεις. Η φασματική εξάρτηση του δείκτη διάθλασης του πυρήνα και του υλικού επένδυσης (Εικόνα 1.24) προκαλεί αλλαγές με το μήκος κύματος και την ταχύτητα διάδοσης.

Αρκετά συχνά, αυτή η εξάρτηση περιγράφεται από τη γνωστή εξίσωση Sellmeier, η οποία έχει την ακόλουθη μορφή:

(1.28)

Όπου Aj και Bj είναι οι συντελεστές Sellmeir που αντιστοιχούν σε έναν δεδομένο τύπο υλικού, το πρόσθετο και η συγκέντρωσή του.

Ρύζι. 1.24. Φασματική εξάρτηση του δείκτη διάθλασης καθαρού χαλαζία (συμπαγής καμπύλη) και χαλαζία εμποτισμένου με 13,5% γερμάνιο (διακεκομμένη καμπύλη)

Προφανώς, αυτό το χαρακτηριστικό για τις ίνες χαλαζία μπορεί να θεωρηθεί αμετάβλητο. Η διασπορά υλικού χαρακτηρίζεται από τον συντελεστή Dmat ps/(nmkm), ο οποίος προσδιορίζεται από τη γνωστή σχέση:

Ως παράδειγμα, στο σχ. Το 1,25 δείχνει τα φασματικά χαρακτηριστικά των συντελεστών διασποράς υλικού καθαρού χαλαζία και χαλαζία με 13,5% γερμάνιο.

Προφανώς, η φύση της εκδήλωσης της διασποράς υλικού εξαρτάται όχι μόνο από το πλάτος του φάσματος ακτινοβολίας της πηγής, αλλά και από το κεντρικό μήκος κύματος λειτουργίας της. Έτσι, για παράδειγμα, στην περιοχή του τρίτου παραθύρου διαφάνειας λ=1550 nm, τα βραχύτερα κύματα διαδίδονται ταχύτερα από τα μεγαλύτερα και η διασπορά του υλικού είναι μεγαλύτερη από το μηδέν (Dmat>0). Αυτό το εύρος ονομάζεται περιοχή κανονικής ή θετικής διασποράς (Εικ. 1.26 (β)).

Στην περιοχή του πρώτου παραθύρου διαφάνειας λ=850 nm, αντίθετα, τα μεγαλύτερα κύματα διαδίδονται ταχύτερα από τα μικρότερα και η διασπορά υλικού αντιστοιχεί σε αρνητική τιμή (Dmat<0) Данный диапазон называется областью аномальной или отрицательной дисперсии (рис. 1.26 (в)).

Ρύζι. 1.26. Χρωματική διασπορά: (α) παλμός στην είσοδο FOL. (β) κανονικό

διασπορά; (γ) ανώμαλη διασπορά. (δ) περιοχή μηδενικής διασποράς.

Σε κάποιο σημείο του φάσματος, που ονομάζεται σημείο μηδενικής διασποράς υλικού λ0, συμβαίνει μια σύμπτωση, ενώ τόσο τα μικρά όσο και τα μεγάλα κύματα διαδίδονται με την ίδια ταχύτητα (Εικ. 1.26 (δ)). Έτσι, για παράδειγμα, για τον καθαρό χαλαζία SiO2, το σημείο μηδενικής διασποράς υλικού αντιστοιχεί σε μήκος κύματος 1280 nm (Εικ. 1.25).