Dispersion (Glasfaser)
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Dispersion ist in der Optik die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen von ihrer Wellenlänge. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts wird durch die Brechzahl beschrieben. Verwendet man nun Wellenpakete, die gemäß der Fourier-Transformation immer aus mehreren spektralen Komponenten (mehreren Wellenlängen) bestehen, so breiten sich die einzelnen Komponenten des Wellenpaketes unterschiedlich schnell entlang der Glasfaser aus. Das Wellenpaket zerfließt also aufgrund der Dispersion der Gruppengeschwindigkeit.
Modendispersion: -tritt auf bei verschiedenen Laufwegen gleicher Wellenlängen
Materialdispersion: -tritt auf wegen der Abhängigkeit der Brechzahl n von der Wellenlänge. Die Brechzahl n wird mit zunehmender Wellenlänge kleiner.
Wellenleiterdispersion: -auf Grund der Differenzen der Laufgeschwindigkeiten zwischen Kern und Mantel tritt die Wellenleiterdispersion auf.
Chromatische Dispersion: - auf Grund der Differenzen der Laufgeschwindigkeiten verschiedener Lichtwellenlängen
Die Übertragungskapazität von Glasfasern ist mit neuen Technologien in den letzten Jahren rasant gestiegen. Mit Wellenlängenmultiplexverfahren können inzwischen bis zu 160 Übertragungskanäle (verschiedene Wellenlängen) gleichzeitig übertragen werden und es kann eine Bitrate von 40 GBit/s pro Kanal/Wellenlänge nicht nur im Labor, sondern bereits mit kommerziell erhältlichen Geräten über eine Glasfaser übertragen werden. War bisher die entfernungsabhängige Dämpfung des Lichts der limitierende Faktor, so treten mit diesen hohen Werten andere begrenzende Eigenschaften der Faser in den Vordergrund: die Dispersion der Gruppengeschwindigkeit (Chromatische Dispersion) und nichtlineare Effekte der Glasfaser. Die Datenübertragungskapazität in einer Glasfaser wird weiterhin durch die Polarisationsmodendispersion (PMD) begrenzt.
