ההבדל העיקרי בין פיזור מודאלי לכרומטי הוא שפיזור מודאלי יכול להתרחש עם מקור אור מונוכרומטי, ואילו פיזור כרומטי לא יכול להתרחש עם מקור אור מונוכרומטי.
פיזור מודאלי וכרומטי הם מונחים חשובים בתיאור התכונות האופטיות של סיבים אופטיים. פיזור מודאלי הוא סוג של מנגנון עיוות שבו העיוות מתרחש בסיבים מולטי-מודים ובמוליכי גל אחרים. פיזור כרומטי הוא התופעה שבאמצעותה מרכיבים ספקטרליים שונים של דופק נעים במהירויות שונות.
מהו פיזור מודאלי?
פיזור מודאלי הוא סוג של מנגנון עיוות שבו העיוות מתרחש בסיבים מולטי-מודים ובמוליכי גל אחרים.כאן, האות מתפשט עם הזמן מכיוון שמהירות ההתפשטות של האות האופטי אינה זהה עבור כל המצבים. ישנם כמה שמות נוספים לפיזור מודאלי כגון עיוות רב-מודאלי, פיזור רב-מודאלי, עיוות מודאלי, עיוות בין-מודאלי וכו'.
במהלך תהליך הפיזור המודאלי באנלוגיה של קרניים אופטיות, קרני האור חודרות לסיב בזוויות שונות לציר הסיבים (ההבדל מתרחש עד לזווית הקבלה של הסיב). קרני האור החודרות לסיב בזוויות רדודות עוברות נתיב ישיר יותר. כמו כן, קרניים אלו מגיעות מהר יותר מהקרניים הנכנסות בזווית תלולה יותר.
איור 01: סיבים אופטיים
יתר על כן, פיזור מודאלי יכול להגביל את רוחב הפס של סיבים מולטי-מודים.שימוש בליבת סיבים בעלת פרופיל מקדם שבירה מדורג יכול להפחית במידה ניכרת את הפיזור המודאלי, אך אינו יכול לבטל אותו לחלוטין. לדוגמה, סיב בעל אינדקס מדורג רב-מצבים המכיל רוחב פס העולה על 3.5 GHz.km ב-850 ננומטר מיוצר לשימוש.
PMD או פיזור מצב קיטוב הוא מקרה מיוחד של פיזור מודאלי שהוא פיזור סיבים המקושר בדרך כלל עם סיבים חד-מצביים. בדרך כלל, PMD מתרחש כאשר ישנם שני מצבים הנוסעים בדרך כלל באותה מהירות עקב סימטריה גיאומטרית ליבת סיבים וסימטריית מתח אשר נעים במהירויות שונות עקב פגמים אקראיים שיכולים לשבור את הסימטריה.
מהו פיזור כרומטי?
פיזור כרומטי הוא התופעה שבאמצעותה מרכיבים ספקטרליים שונים של פעימה נעים במהירויות שונות. פיזור כרומטי מתרחש בעיקר משתי סיבות. כסיבה ראשונה, מקדם השבירה של סיליקה (סיליקה הוא החומר שבו אנו משתמשים לייצור רוב הסיבים האופטיים), תלוי בתדירות האור.אנחנו יכולים לקרוא לזה מרכיב פיזור החומר בפיזור כרומטי.
איור 02: פריזמה פיזורת
הסיבה השנייה היא פיזור מוליך הגל. אנרגיית האור של מצב מתפשטת בחלקה בליבה ובחלקה בחיפוי. יתרה מכך, האינדקס האפקטיבי של מצב נמצא בין מדדי השבירה של החיפוי והליבה. הערך בפועל של המדד האפקטיבי תלוי בשיעור ההספק הכלול בחיפוי ובגרעין. אם רוב ההספק נמצא בליבה, האינדקס האפקטיבי הופך קרוב יותר למקדם השבירה של הליבה. אם רוב הכוח נמצא בחיפוי, הרי שהמדד האפקטיבי קרוב יותר למקדם השבירה של החיפוי. חלוקת הכוח של מצב בין הליבה והחיפוי של סיב היא פונקציה של אורך הגל של האור שעובר דרך הסיב.לְמָשָׁל. ארוך יותר באורך הגל, יותר כוח בחיפוי. לכן, גם בהיעדר פיזור חומר, האינדקס האפקטיבי של המצב משתנה כאשר אורך הגל משתנה, אשר נקרא בשם פיזור מוליך הגל.
מה ההבדל בין פיזור מודאלי לכרומטי?
פיזור מודאלי וכרומטי חשוב בתיאור התכונות האופטיות של סיבים אופטיים. פיזור מודאלי הוא סוג של מנגנון עיוות שבו העיוות מתרחש בסיבים מולטי-מודים ובמוליכי גל אחרים. פיזור כרומטי הוא התופעה שבאמצעותה מרכיבים ספקטרליים שונים של דופק נעים במהירויות שונות. ההבדל העיקרי בין פיזור מודאלי לכרומטי הוא שפיזור מודאלי יכול להתרחש עם מקור אור מונוכרומטי ואילו פיזור כרומטי לא יכול להתרחש עם מקור אור מונוכרומטי.
סיכום – פיזור מודאלי לעומת כרומטי
פיזור מודאלי וכרומטי חשוב בתיאור התכונות האופטיות של סיבים אופטיים. ההבדל העיקרי בין פיזור מודאלי לכרומטי הוא שפיזור מודאלי יכול להתרחש עם מקור אור מונוכרומטי ואילו פיזור כרומטי לא יכול להתרחש עם מקור אור מונוכרומטי.
