광섬유의 색분산

색 분산은 광섬유 통신 에서 중요한 요소인 현상입니다  . 이는 광선의 색상이나 파장이 서로 다르고, 목적지에 도달하는 시간이 약간씩 다르기 때문에 발생합니다. 그 결과, 디지털 정보를 전달하는 켜짐/꺼짐 광 펄스가 분산됩니다. 광섬유가 최대 용량을 제공할 수 있도록 이러한 분산을 보정하는 데 특별한 주의가 필요합니다.

색분산은 흔한 현상인데, 실제로 무지개의 원인이 바로 이 색분산 때문입니다. 햇빛은 공기 중의 물방울에 의해 분산됩니다. 아이작 뉴턴 경은 햇빛을 프리즘에 통과시켰을 때 서로 다른 색의 스펙트럼으로 분산되는 현상을 관찰했습니다. 이러한 분산은 서로 다른 색, 즉 빛의 주파수가 유리와 같은 매질을 통과할 때 미세하게 다르게 작용하기 때문에 발생합니다. 광섬유 기반 시스템에서는 굴절률이 다른 재료로 된 코어와 클래딩으로 구성된 광섬유가 필연적으로 특정 파장의 빛을 다른 파장보다 느리게 또는 빠르게 전달하게 됩니다.

색 분산은 장거리 광섬유에서 중요한 고려 사항입니다. 색 분산의 효과는 초기에 선명하게 정의된 이진 정보 펄스를 늘리거나 평평하게 만드는 것입니다. 이러한 저하로 인해 광섬유의 두꺼운 끝에서 신호(1과 0)를 서로 구분하기가 더 어려워집니다. 결과적으로 어떤 길이에서든  광섬유 케이블 의 유효 정보 용량, 즉 대역폭이  크게 감소할 수 있습니다. 여러 개의 촘촘한 파장으로 구성된 변조된 광선이 거의 투명한 도파관을 따라 이동함에 따라 분산이 추가됩니다.

결론적으로, 색수차 분산은 주요 고려사항이며   통신, 케이블 TV 또는 기타 고속 광 네트워크에서 사용되는 광섬유 장비를 개발하거나 배치할 때 반드시 고려해야 합니다.

다행히 색 분산의 부정적인 영향을 보상하는 기술이 개발되었습니다. 한 가지 방법은 광섬유로 전송하기 전에 예상되는 분산에 대한 신호를 미리 보상하는 것입니다. 또 다른 방법은 신호가 광섬유를 통과할 때 발생하는 분산을 보정하거나 역전시키기 위해 길이의 끝에 분산 보상 광섬유를 사용하는 것입니다. 결과적으로 이러한 기술은 색 분산 문제를 해결하는 데 널리 사용됩니다.

출처: M2 Optics