Dispersión de la señal en la comunicación de fibra óptica

Para la fibra óptica moderna de vidrio, el problema más grave no es la atenuación de la señal, sino la dispersión, lo que significa que la señal se extiende gradualmente y se superpone después de una cierta distancia de transmisión en la fibra, lo que dificulta que el extremo receptivo distinga si la señal es alta o baja. Hay muchas causas de dispersión en las fibras ópticas. Tomando la dispersión modal como ejemplo, la velocidad axial no uniforme del modo transversal de la señal conduce a la dispersión, lo que también limita la aplicación de fibras multimodo. En las fibras de modo único, la dispersión entre los modos puede suprimirse muy baja.

Sin embargo, también hay un problema de dispersión en fibras ópticas de modo único, comúnmente conocido como dispersión de velocidad de grupo. La razón es que el índice de refracción del vidrio es ligeramente diferente para las ondas de luz incidente de diferentes longitudes de onda, y las ondas de luz emitidas por la fuente de luz no pueden ser sin distribución espectral. Esto también da como resultado diferentes comportamientos refractivos de ondas de luz dentro de la fibra debido a ligeras diferencias en la longitud de onda. Otro tipo común de dispersión en las fibras de modo único se llama dispersión del modo de polarización, que es causada por el hecho de que aunque las fibras de modo único solo pueden acomodar una onda de luz de modo transversal a la vez, esta onda de luz del modo transversal puede tener polarización en dos direcciones. Cualquier defecto estructural y deformaciones en la fibra puede hacer que las dos direcciones polarizadas de las ondas de luz tengan diferentes velocidades de propagación, que también se conoce como birrefringencia de fibra. Este fenómeno se puede suprimir a través de la polarización manteniendo fibras ópticas.