در سه مطلب قبل به بررسی تکنولوژی انتقال اطلاعات در فیبرهای نوری با جزییات پرداختیم. از آنجایی که یکی از مهمترین عوامل تاثیر گذار در تکنولوژی انتقال اطلاعات dispersion است در ادامه این مطالب قصد داریم تا شما را با انواع dispersion در فیبرهای نوری، آشنا کنیم.
پراکندگی (dispersion) در مبحث کابل های نوری به معنی پراکنده شدن شعاع نور در زمانی است که در کابل نوری منتشر می شود. پراکندگی در فیبر نوری شامل پراکندگی مدل (model dispersion)، پراکندگی ماده (material dispersion) و پراکندگی هدایت موج نور (waveguide dispersion) است. در این مقاله در مورد هر سه نوع صحبت خواهیم کرد.
 

پراکندگی مدل در فیبرهای چندحالته

فیبرهای چند حالته به دلیل این که سایز هسته بزرگتری دارند، می توانند مودهای نوری مختلفی را هدایت کنند. این پراکندگی را در بخش اول شکل بالا مشاهده می کنید. هر مود در زاویه متفاوتی وارد فیبر می شود و به همین دلیل هم مسیر مختلفی را داخل کابل طی می کند.


به خاطر آن که هر اشعه نور در مود زمانی مختلف منتشر می شود مسافت متفاوتی را طی می کند و در نتیجه اشعه نور در زمان های متفاوتی به خروجی کابل می رسد. بنابراین وقتی شعاع نوری منتشر شود باعث همپوشانی سیگنال می شود به نحوی که دیگر قادر به تشخیص آن ها نخواهید بود.

پراکندگی مدل، در فیبرهای تک حالته به عنوان یک مشکل یا مساله مطرح نیست به این دلیل که تنها یک مود یا حالت وجود دارد که از فیبر عبور می کند.


پراکندگی ماده

پراکندگی ماده نتیجه خطوط عرضی محدود منبع نور و وابستگی ضریب شکست جسم به طول موج است. این مساله در بخش وسطی شکل بالا به نمایش در آمده است. پراکندگی ماده نوعی از پراکندگی کروماتیک است. پراکندگی کروماتیک نوعی از پراکندگی شعاع های نور است که به دلیل آن که سرعت نور در طول فیبر به طول موج آن بستگی دارد به وجود می آید.


شکل بعدی ضریب شکست را با طول موج در یک شیشه سیلیکای ذوب شده معمولی نشان می دهد.
 

پراکندگی هدایت موج نور

پراکندگی هدایت موج نور فقط در فیبرهای تک حالته اهمیت دارد. این نوع از پراکندگی با توجه به این واقعیت اتفاق می افتد که برخی نورها در پوشش کلد ( اولین پوشش دور هسته فیبر نوری) فیبر نوری سریع تر از هسته کابل حرکت می کنند. پراکندگی هدایت موج نوری هم نوعی از پراکندگی کروماتیک است. این نوع از پراکندگی تابعی از اندازه هسته فیبر، عدد V، طول موج و عرض خط منبع نوری است. از آن جایی که تفاوت در شاخص های شکست در هسته فیبرهای تک حالته بسیار اندک است، اما همچنان می توان آن را فواصل طولانی به عنوان آیتمی تاثیرگذار دانست.

ترفندهای مختلفی در طراحی فیبر تک حالته به کار بسته می شود تا اثر پراکندگی هدایت موج نوری از بین برود و تولیدکنندگان به طور مداوم در حال بهینه سازی فرآیندها در جهت کاهش اثرات این نوع پراکندگی هستند.

منبع: لاوان ارتباط