Dispersion   분산, 광 분산, 광섬유 분산, 광통신 분산

(2021-02-13)

GVD, Group Velocity Dispersion, 군속도 분산

1. 광통신에서, 분산의 구분분산 (Dispersion)
     - 광섬유 내 진행하는  또는 광 펄스의 퍼짐(분산) 현상

  ㅇ 모드 간 분산 (Intermodal Dispersion) : 다중모드광섬유에 한함 
     - 흔히, 그냥 `모드 분산` 이라고하면 `모드간 분산`을 일컬음
     - 입력 펄스가 다중 모드로 다수가 전송되어서 다른 시차로 모이는 과정에 펄스 퍼짐모드 내 분산 (Intramodal Dispersion) : 단일모드광섬유에 한함
     * 또한, 군속도 분산(GVD), 광섬유 분산(Fiber Dispersion) 등으로도 불리움
     - 입력 펄스 내 여러 성분(스펙트럼,편광)들이 각기 다른 속도를 갖음에 의한 펄스 퍼짐 현상 
     - 구분
        . 색분산 (Chromatic Dispersion) = 재료분산 + 구조분산
        . 편광모드분산 (Polarization Mode Dispersion)


2. 광통신에서, 속도에 따른 분산의 영향

   

  ※ 장거리용으로 많이 쓰이는 SMF 광섬유인 경우, 
     - 1550 ㎚ 파장대에서, 광섬유 손실은 가장 작으나, 
     - 이 파장대에서, 분산(Dispersion)이 커져서 결국 이의 보상이 필요

  ※ 한편, 광섬유 분산이 가장 작은 파장대는 1310 ㎚ 임


3. 광통신에서, 분산의 방지/보상 기술

  ㅇ 좁은 대역스펙트럼/파장대 사용
     - DFB-LD 레이저 다이오드 광원 사용
        . 좁은 스펙트럼의 단일 모드 레이저 광을 출력시켜,
        . 광 섬유 전송시 분산의 영향을 크게 줄이는 방법 

  ㅇ 분산을 보상하는 기술
     - PMD(편광 모드 분산), CD(색분산) 등에 의한 광 펄스간섭(ISI)을 보상하는
       기술로  등화 기술이 있으며, 이 종류로는
        . 전기적 디지털 필터
        . 광학격자 필터 (Fiber Grating Filter 이용하는 방법)
        . 디코딩 구조에 의해서 보상 등이 있음
     - 분산을 보상하는 분산보상 광섬유 (DCF) 사용
        . 기타  분산천이형 광섬유 (DSF), 비영분산 광섬유 (NZ-DSF)  등 사용

  ㅇ 프리처핑 (Pre Chirping)


4. 광통신에서, 펄스 분산단위 (정량화)

  ※ ☞ 광통신 분산 단위 참조
     - 펄스시간 퍼짐  [ps]
     - 분산량 [ps/km]
     - 분산 계수 (분산율) D (Dispersion Parameter)  [ps/(km·nm)]
     - 분산 기울기 (Dispersion Slope)  [(ps/km·nm)/nm] = [ps/(km·nm2)]


[광통신 분산] 1. 분산 2. 분산량(量) 3. 모드분산 4. 색분산 (CD) 5. 재료분산,구조분산 6. 영분산 파장 7. 굴절률 분포
[편광모드분산]
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