Fiber optik iletişimde sinyal dispersiyonu

Modern cam fiber optikler için, en ciddi sorun sinyal zayıflaması değil, dispersiyondur, bu da sinyalin fiberdeki belirli bir iletim mesafesinden sonra kademeli olarak yayıldığı ve üst üste geldiği anlamına gelir, bu da alıcı ucun sinyalin yüksek veya düşük olup olmadığını ayırt etmesini zorlaştırır. Optik liflerde birçok dispersiyon nedeni vardır. Örnek olarak modal dispersiyon alındığında, sinyalin enine modunun düzgün olmayan eksenel hızı, multimod liflerin uygulanmasını da sınırlayan dispersiyona yol açar. Tek modlu liflerde, modlar arasındaki dağılım çok düşük bastırılabilir.

Bununla birlikte, tek modlu optik liflerde yaygın olarak grup hızı dağılımı olarak bilinen bir dağılım problemi de vardır. Bunun nedeni, camın kırılma indisinin farklı dalga boylarındaki olay ışığı dalgaları için biraz farklı olması ve ışık kaynağı tarafından yayılan ışık dalgalarının spektral dağılım olmadan olamamasıdır. Bu aynı zamanda dalga boyundaki küçük farklılıklar nedeniyle lifin içindeki ışık dalgalarının farklı kırılma davranışlarına neden olur. Tek modlu liflerde bir başka yaygın dispersiyon türü, tek modlu liflerin bir seferde sadece bir enine mod ışık dalgasını barındırabilmesine rağmen, bu enine mod ışık dalgasının iki yönde polarizasyona sahip olabilmesinden kaynaklanan polarizasyon modu dispersiyonu denir. Fiberdeki herhangi bir yapısal kusur ve deformasyon, iki polarize ışık dalgalarının yönünün, fiber çift kırılma olarak da bilinen farklı yayılma hızlarına sahip olmasına neden olabilir. Bu fenomen, optik lifleri koruyan polarizasyon yoluyla bastırılabilir.