Signal spredning i fiberoptisk kommunikation

For moderne glasfiberoptik er det mest alvorlige problem ikke signaldæmpning, men spredning, hvilket betyder, at signalet gradvist spreder sig og overlapper efter en vis transmissionsafstand i fiberen, hvilket gør det vanskeligt for den modtagende ende at skelne, om signalet er højt eller lavt. Der er mange årsager til spredning i optiske fibre. Ved at tage modal spredning som et eksempel fører den ikke-ensartede aksiale hastighed af den tværgående tilstand af signalet til spredning, som også begrænser anvendelsen af ​​multimodefibre. I fibre med en enkelt tilstand kan spredningen mellem tilstande undertrykkes meget lav.

Der er dog også et spredningsproblem i optiske fibre med en enkelt mode, almindeligt kendt som gruppehastighedsdispersion. Årsagen er, at brydningsindekset for glas er lidt anderledes for hændelsesbølger med forskellige bølgelængder, og de lysbølger, der udsendes af lyskilden, ikke kan være uden spektralfordeling. Dette resulterer også i forskellige brydningsopførsler af lysbølger inde i fiberen på grund af små forskelle i bølgelængde. En anden almindelig type spredning i fibre med en enkelt mode kaldes dispersion af polariseringstilstand, som er forårsaget af det faktum, at selv om enkelt-mode fibre kun kan rumme en tværgående tilstand lysbølge ad gangen, kan denne tværgående tilstand lysbølge have polarisering i to retninger. Eventuelle strukturelle defekter og deformationer i fiberen kan forårsage, at de to polariserede retninger af lysbølger har forskellige forplantningshastigheder, som også er kendt som fiberbirefringence. Dette fænomen kan undertrykkes gennem polarisering, der opretholder optiske fibre.