モダリティ動詞と色分散の違い

モード分散と分散の大きな違いは、モード分散は単色光源で発生するのに対し、分散は単色光源で発生しないことです...

モード分散と分散の大きな違いは、モード分散は単色光源でも起こりうるが、分散は単色光源では起こりえないという点である。

モード分散と分散は、光ファイバーの光学特性を表す重要な用語である。モード分散は、マルチモードファイバーなどの導波路で発生する収差メカニズムである。分散とは、パルスの異なるスペクトル成分が異なる速度で伝搬する現象である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. モード分散とは 3. 分散とは 4. 並置比較 - モード分散と分散を表形式で比較 5. まとめ

モーダルディスパージョンは何ですか？

モード分散は、マルチモードファイバーなどの導波路で発生する収差メカニズムである。ここで、光信号の伝搬速度はすべてのモードで異なるため、信号は時間的に伝搬する。モード分散は、マルチモード収差、マルチモード分散、モード収差、マルチモード歪みなど、他の多くの名称でも知られている。

光によるモード分散の光学シミュレーションでは、光はファイバーの軸に対して異なる角度で入射する（その差はファイバーの受信角度で発生する）。浅い角度のカムを持つ光ファイバーに入射した光は、より直接的な経路をたどります。さらに、これらの光線は、より急な角度で入射する光線よりも速く到達します。

図01：光ファイバー

さらに、モード分散はマルチモードファイバーの帯域幅を制限することがあります。屈折率分布が緩やかなコアを使用することで、モード分散を大幅に低減することができますが、完全になくすことはできません。例えば、850 nm**では、帯域幅3.5を超えるギガヘルツ帯のマルチモード屈折率傾斜型ファイバーが利用可能である。

偏光モード分散は、モード分散の特殊なケースであり、通常シングルモードファイバに関連するファイバ分散の一種である。通常、この2つのモードはコアの形状と応力対称性により同じ速度で伝搬するが、対称性を破る可能性のあるランダムな欠陥により、両者は異なる速度で伝搬する。

色度分散は何ですか？

分散とは、パルスの異なるスペクトル成分が異なる速度で伝搬する現象である。分散は主に2つの理由で発生します。第一の原因として、シリカ（シリカは、**ほとんどの光ファイバーに使われている素材です）の屈折率が光の周波数に依存することが挙げられます。これを分散の物質分散成分と呼ぶことができる。

図02：分散プリズム

2つ目の理由は、導波路の分散です。モードの光エネルギーは、一部がコアに、一部がクラッドに伝搬する。また、このモードの実効屈折率は、クラッドとコアの屈折率の中間に位置する。実際の実効指数の値は、クラッドとコアに含まれるパワーの比率に依存する。エネルギーのほとんどがコアにある場合、実効屈折率はコアの屈折率に近くなる。エネルギーのほとんどがクラッドにある場合、実効屈折率はクラッドの屈折率に近くなる。ファイバーコアとクラッド間のモードのパワー分布は、ファイバーを通過する光の波長.Eの関数であり、波長が長いほど、クラッドに多くのエネルギーが存在することになります。そのため、材料分散がない場合でも、モードの実効屈折率が波長によって変化し、これが導波路分散と呼ばれるものである。