Was ist eine Dispersion?

Die Dispersion ist ein physikalisches Phänomen, das in Lichtwellenleitern auftritt und zur Verbreiterung von Lichtimpulsen führt, während sie sich entlang des Wellenleiters bewegen. Es gibt zwei Hauptarten von Dispersion: Materialdispersion und Modendispersion, die jeweils unterschiedliche Ursachen haben.

Materialdispersion

Die Materialdispersion tritt in allen Lichtwellenleitern auf und ist das Ergebnis der Abhängigkeit der Brechungsindex des Materials von der Wellenlänge des Lichts. Licht besteht aus verschiedenen Farben, die unterschiedliche Wellenlängen haben. Wenn diese Lichtstrahlen in den Lichtwellenleiter eingespeist werden, breiten sie sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus, da die Brechungsindizes für verschiedene Farben variieren. Dies führt zu unterschiedlichen Laufzeiten für die verschiedenen Farben, was wiederum dazu führt, dass der Lichtimpuls auseinander gezogen wird und breiter wird.

Modendispersion

Die Modendispersion tritt hauptsächlich in Multimodefasern auf. In diesen Fasern breitet sich das Licht nicht in gerader Linie entlang der Kernachse aus, sondern es erfolgt eine Reflexion zwischen dem Kernglas und dem Mantelglas. Dies führt dazu, dass das Licht in verschiedenen Moden oder Pfaden durch die Faser transportiert wird. Jede dieser Moden hat eine andere Laufzeit, was wiederum zu einer Verbreiterung des Lichtimpulses führt, da die verschiedenen Moden mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten reisen.