En inglés simple, ¿por qué aumenta la dispersión de material con la longitud de onda en la transmisión de fibra óptica? Soy consciente de que el índice de refracción disminuye con el aumento de la longitud de onda, es decir, el pulso viaja más rápido, pero ¿por qué la dispersión es proporcional a la longitud de onda?
Me refiero a la figura en enlace .
El índice de refracción del material cae en longitudes de onda más largas.
Por el análisis de Fourier, sabemos que cada pulso con una duración de tiempo limitada contiene una dispersión de frecuencias no cero en su espectro. En la práctica, la mayoría de las fuentes ópticas producirán una mayor distribución de frecuencias de lo que permite el límite de Fourier.
Por lo tanto, si la velocidad de propagación depende de la frecuencia, parte de la energía en un pulso llegará al receptor "temprano" y parte llegará "tarde". El pulso se extenderá. Esto es lo que llamamos dispersión.
La dispersión de materiales no es la única fuente de dispersión. También hay un efecto de la propia geometría de la guía de onda. "Dispersión cromática" es la combinación del material y los efectos de dispersión de la guía de ondas. En una frecuencia particular, estos dos efectos pueden cancelarse entre sí dando una longitud de onda con una dispersión cromática de aproximadamente 0:
(
¿Por qué la dispersión es proporcional a la longitud de onda?
La dispersión tiende a aumentar con la longitud de onda, pero no de manera proporcional, como se puede ver en la figura de arriba.
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