Długość fali o zerowej dyspersji

W światłowodzie jednomodowym długość fali o zerowej dyspersji to długość fali lub długości fal, przy których dyspersja materiału i dyspersja falowodu znoszą się nawzajem. We wszystkich światłowodach na bazie krzemionki , minimalna dyspersja materiału występuje naturalnie przy długości fali około 1300 nm. Włókna jednomodowe mogą być wykonane ze szkieł na bazie krzemionki zawierających domieszki, które przesuwają długość fali dyspersji materiału, a tym samym długość fali zerowej dyspersji, w kierunku okna minimalnych strat przy około 1550 nm. Kompromisem technicznym jest niewielki wzrost minimalnego współczynnika tłumienia . Takie włókno nazywane jest włóknem z przesunięciem dyspersyjnym .

Innym sposobem zmiany dyspersji jest zmiana rozmiaru rdzenia i współczynników załamania światła materiału rdzenia i płaszcza . Ponieważ materiały światłowodowe są już wysoce zoptymalizowane pod kątem niskiego rozpraszania i wysokiej przezroczystości, zbadano alternatywne sposoby zmiany współczynnika załamania światła. Jako proste rozwiązanie stosuje się włókna stożkowe i włókna dziurawe lub światłowody fotoniczne (PCF) zostały wyprodukowane. Zasadniczo zastępują okładzinę powietrzem. Poprawia to kontrast współczynników załamania światła o współczynnik 10. W związku z tym zmienia się efektywny współczynnik, zwłaszcza w przypadku dłuższych fal. Ten rodzaj zmiany współczynnika załamania światła w funkcji długości fali z powodu innej geometrii nazywany jest dyspersją falowodu. Ponieważ te wąskie falowody (średnica rdzenia ~ 1-3 μm) są połączone z ultrakrótkimi impulsami o długości fali o zerowej dyspersji, impulsy nie są natychmiast niszczone przez dyspersję. Po osiągnięciu określonej mocy szczytowej w impulsie nieliniowy współczynnik załamania światła zaczyna odgrywać ważną rolę prowadząc do procesów generowania częstotliwości, takich jak modulacja samofazowa (SPM), niestabilność modulacyjna , generacja solitonu i rozszczepienie solitonu, modulacja międzyfazowa (XPM) i inne. Wszystkie te procesy generują nowe składowe częstotliwości, co oznacza, że ​​światło wejściowe o wąskim paśmie rozszerza się na szeroką gamę nowych kolorów w procesie zwanym generowaniem supercontinuum.

Termin ten jest również używany, luźniej, w światłowodzie wielomodowym . Odnosi się tam do długości fali, przy której dyspersja materiału jest minimalna, tj. zasadniczo zerowa. Dokładniej nazywa się to długością fali o minimalnej dyspersji .

Nachylenie zerowej dyspersji

Szybkość zmiany dyspersji względem długości fali w punkcie zerowej dyspersji nazywana jest nachyleniem zerowej dyspersji . Podwójnie i poczwórnie powlekane włókna jednomodowe mają dwa punkty zerowej dyspersji.

Zobacz też

• Światłowód o niezerowej przesuniętej dyspersji

• Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej z normy federalnej 1037C . Administracja usług ogólnych . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2022-01-22.
•   Govind P. Agrawal, Nieliniowe światłowody , wyd. (Academic Press, San Diego, Kalifornia, USA, 2001), ISBN 0-12-045143-3