Waveguide Dispersion, Material Dispersion   구조 분산, 도파로 분산, 재료 분산

(2015-05-05)
1. 재료분산 + 구조분산 = 색분산재료 분산 (Material Dispersion)
     - 매질굴절율(n=c/v) 변화에 대한 파장 의존성에 기인
        . 광섬유를 구성하는 재료굴절율이 같은 물질이라도 입력 파동 파장의 변화에 따라
          굴절율이 다르게 변화함에 따라 속도차가 발생하는 분산(Dispersion)

  ㅇ 구조 분산/도파로 분산 (Waveguide Dispersion)
     - 전파모드(입사각) 마다 다른 위상군속도파장 의존성에 기인
        . 재료물질 특성이 아닌 구조적 요인에 의한 분산(Dispersion) 현상
        . 기하학적인 형태 및 굴절률 분포에 따라 분산 발생


2. 재료 분산 (Material Dispersion)재료분산은 파장에 따른 굴절율 변화로  광 펄스 파형이 벌어지는 현상
     - 굴절율이 같은 재료라도 입력 파장 변화에 따라 굴절율이 달라짐에 따라 속도차 발생
  ㅇ 다중모드 광섬유 보다는 단일모드 광섬유에서 영향을 많이 받음
  ㅇ 순수 실리카(Si)에서 1300 nm 파장대의 재료분산 값은 0 
     - 즉, 이 파장에서는 재료분산으로 인한 펄스퍼짐 현상이 나타나지 않음.
  ㅇ 한편, 코히어런트한 광일수록 재료분산이 작아짐


3. 구조 분산 또는 도파로 분산 (Waveguide Dispersion)

  ※ 보통 도파로 재료 물질은 분산성이 있으므로 구조분산 및 재료분산은 동시에 존재

  ㅇ 구조분산 발생원인
     - 광 에너지 일부가 광 코어내부전반사하는 중에 클래딩 부분으로 약간 누설되며
       이들이 각각 약간 다른 속도로 전파하기 때문에 결국 시간차이가 생겨서
        . 클래딩 굴절률광 코어 굴절률 보다 약간 작으므로 클래딩에서의 속도가
          코어에서의 속도 보다 약간 빠름
     - 이로 인해 펄스의 퍼짐 현상이 발생

  ㅇ 구조분산 영향
     - 구조분산은 재료분산 처럼 다중모드 보다는 단일모드 광섬유에서 더 문제가 됨
     - 구조분산은 일반적으로 짧은 파장대에서 강한 영향을 줌

  ㅇ 구조분산 극복
     - 실제적으로 사용 파장에서 재료분산과 구조분산이 서로 상쇄토록 설계됨 ☞ 영분산 점 참조


[광통신 분산] 1. 분산 2. 모드분산 3. 색분산 (CD) 4. 재료분산,구조분산 5. 영분산 파장 6. 굴절률 분포
[편광모드분산]

 
        최근수정     요약목록     참고문헌