Efeitos de dispersão na transmissão de fibra óptica

Na transmissão por fibra óptica, existem três efeitos principais de dispersão: dispersão cromática, dispersão modal e dispersão no modo de polarização. Esses efeitos de dispersão causam distorção e ampliação do sinal óptico durante a transmissão.

Dispersão cromática:

Descrição: O atraso de dispersão cromática é devido a diferentes comprimentos de onda (frequência) do sinal óptico na velocidade de propagação da fibra causada por diferentes.
Motivo: As características de dispersão dos materiais de fibra óptica fazem com que diferentes comprimentos de onda de sinais de luz se propaguem em velocidades diferentes. A velocidade de propagação do sinal de luz de comprimento de onda mais curto é relativamente rápida, a velocidade de propagação do sinal de luz de comprimento de onda mais longo é relativamente lenta.
Impacto: O atraso de dispersão levará ao alargamento do pulso óptico, fazendo com que o sinal entre o crosstalk do código aumente e limite a taxa de transmissão e a distância de transmissão dos sinais ópticos.
Dispersão Modal:

Descrição: A dispersão modal é um efeito de dispersão que ocorre em fibras multimodo.
Causa: Como a fibra multimodo suporta múltiplos modos de fibra (caminhos de propagação de feixes de luz), a luz de diferentes modos viaja em tempos diferentes a partir do final da fibra, resultando em alargamento e distorção do sinal.
Impacto: A dispersão de modo causa distorção e alargamento do sinal óptico, limitando a largura de banda e a distância da transmissão de fibra óptica. É particularmente significativo em transmissões de longa distância e alta velocidade.
Dispersão do modo de polarização:

Descrição: A dispersão do modo de polarização é um efeito de dispersão causado pelo acoplamento do estado de polarização da luz em uma fibra óptica.
Causa: Devido à não uniformidade da fibra ou ao estresse e outros fatores, diferentes estados de polarização da luz na velocidade de propagação da fibra são diferentes, resultando em distorção e alargamento do sinal óptico.
Efeitos: A dispersão do modo de polarização causa diferenças de tempo entre os diferentes estados de polarização do sinal óptico na fibra, resultando em distorção do sinal e diafonia entre códigos.
Esses efeitos de dispersão são um dos principais fatores limitantes nos sistemas de transmissão por fibra óptica. A fim de reduzir o impacto dos efeitos de dispersão nos sinais ópticos, técnicas de compensação de dispersão, o uso de materiais de fibra especialmente projetados e a otimização das conexões de fibra podem ser usados ​​para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos sistemas de transmissão de fibra óptica.