情態動詞(modal)和色散(chromatic dispersion)的區別

模式色散和色散之間的關鍵區別在於，模式色散可以在單色光源下發生，而色散不能在單色光源下發生。

模色散和色散是描述光纖光學特性的重要術語。模式色散是多模光纖和其它波導中發生畸變的一種畸變機制。色散是指脈衝的不同光譜成分以不同的速度傳播的現象。

模式色散是多模光纖和其它波導中發生畸變的一種畸變機制。在這裡，由於光信號的傳播速度對於所有的模式都是不同的，所以信號會隨著時間而傳播。模態色散還有其他一些名稱，如多模畸變、多模色散、模態畸變、多模畸變等。

在光線光學模擬模態色散過程中，光線進入光纖，與光纖軸線成不同角度（差異發生在光纖的接收角度）。光線進入帶有淺角度凸輪的光纖會沿著更直接的路徑移動。此外，這些光線到達的速度比以更陡角度進入的光線來得快。

圖01：光纖

此外，模式色散會限制多模光纖的帶寬。使用具有漸變折射率分佈的纖芯可以顯著降低模式色散，但不能完全消除。例如，帶寬超過3.5的多模漸變折射率光纖千兆赫公里在850 nm下**供使用。

偏振模色散或偏振模色散是模式色散的一種特殊情況，它是一種通常與單模光纖相關的光纖色散。通常情況下，由於纖芯的幾何結構和應力對稱性，兩種模式通常以相同的速度傳播，這兩種模式由於可能破壞對稱性的隨機缺陷而以不同的速度傳播。

什麼是色散(chromatic dispersion)？

色散是指脈衝的不同光譜成分以不同的速度傳播的現象。色散的產生主要有兩個原因。作為第一個原因，二氧化硅的折射率（二氧化硅是我們用來**大多數光纖的材料）取決於光的頻率。我們可以稱之為色散中的物質色散分量。

圖02：色散稜鏡

第二個原因是波導色散。模的光能部分在纖芯中傳播，部分在包層中傳播。此外，模的有效折射率介於包層和纖芯的折射率之間。有效指數的實際值取決於包層和芯中所含功率的比例。如果大部分的能量在核心，有效折射率會變得更接近核心折射率。如果大部分的能量在包層中，那麼有效折射率更接近包層折射率。光纖纖芯和包層之間模式的功率分佈是通過光纖的光波長的函數。E、波長越長，包層中的能量就越大。因此，即使在沒有材料色散的情況下，模式的有效折射率也會隨著波長的變化而變化，這就是波導色散。

模式色散和色散是描述光纖光學特性的重要因素。模式色散是多模光纖和其它波導中發生畸變的一種畸變機制。色散是指脈衝的不同光譜成分以不同的速度傳播的現象。模式色散和色散之間的關鍵區別在於，模式色散可以在單色光源下發生，而色散不能在單色光源下發生。

情態動詞(modal)和色散(chromatic dispersion)的區別