Dispersion Management
Işığın yayılma hızı, yayılma ortamının indisine bağlıdır. Kırılma indisi optik-fiber içinde sabit değildir. Optik-fiber içinde ilerleyen ışığın dalga boyuna bağımlı olarak değişir. Dolayısı ile yayılma hızı dalga boyuna bağlı olup, bu bağımlılık dispersiyon olarak ifade edilir. Dispersiyon etkileri çok modlu fiberlerde karşılaştığımız bir sorun olup, tek modlu fiberlerde dikkate alınmaz.
TR
Modal Dispersion
Modlar arası dispersiyon yüzünden oluşan pals genişlemesi, (bazen basitçe modal veya mod dispersiyonu denir) çok modlu bir fiber içindeki modlar arasındaki yayılma gecikme farklarından kaynaklanır. ispersion management is a somewhat wider term than dispersion compensation, even though both are often used in the same way. Strictly, dispersion compensation should be understood as a method for canceling the chromatic dispersion of some optical element(s), whereas dispersion management is more generally the use of tailored dispersion properties in order to enhance some function.
Modal Dispersion
Modal dispersion deals with the path (mode) of each light ray. As mentioned above, most transmitters emit many different modes. Some of these light rays will travel straight through the center of the fiber (axial mode) while others will repeatedly bounce off the cladding/core boundary to zigzag their way along the waveguide, as illustrated below.

The modes that enter at sharp angles are called high-order modes. These modes take much longer to travel through the fiber than the low-order modes and therefore contribute to modal dispersion. One way to reduce modal dispersion is to use graded-index fiber. Unlike the two distinct materials in a step-index fiber, the graded-index fiber’s cladding is doped so that the refractive index gradually decreases over many layers. The corresponding cross-sections of the fiber types are shown below.

With a graded-index fiber, the light follows a more curved path. The high-order modes spend most of the time traveling in the lower-index cladding layers near the outside of the fiber. These lower-index core layers allow the light to travel faster than in the higher-index center layers. Therefore, their higher velocity compensates for the longer paths of these high-order modes. A good waveguide design appreciably reduces modal dispersion.

Modal dispersion can be completely eliminated by using a single-mode fiber. As its name implies, single mode fiber transmits only one mode of light so there is no spreading of the signal due to modal dispersion. A monochromatic laser with single-mode fiber completely eliminates dispersion in an optical waveguide but is usually used in very long distance applications because of its complexity and expense.

TR
Optik vericinin çıkışındaki ışık belli bir spektral genişlikte olduğundan tek bir modda dahi yayılma gecikmesi farklılıkları oluşmaktadır. Üç çeşit dispersiyon türü vardır. Bunlar :

1. Modal dispersiyon (modal dispertion)
2. Malzeme dispersiyonu (material dispertion)
3. Dalgaklavuzu dispersiyonu (waveguide dispertion)

1. Modal Dispersiyon :

Modal dispersiyon; iki farklı modda, özdeş dalga boylarındaki ışıkların üstüste binmesiyle oluşmaktadır. Burada ışıkların yayılma yolları farklı olduğundan, aldıkları yollar farklı olur. Dolayısıyla aldıkları yolların farklı olması sonucu gecikme zamanlarıda farklı olur. Aşağıdaki şekilde bu durum gösterilmiştir. Bu aynı zamanda fiberin bir karakteristiği olarak düşünülebilir.

2. Malzeme Dispersiyonu :

Malzeme dispersiyonu vericinin karakteristiğine bağlıdır. Bu vericiler LED (Light Emitting Diode) veya LD (Laser Diode) olabilir. Pratikte bu optik kaynaklar belirli bir spektral genişliğinde ışık yaymakta ve bu nedenle kırılma indisinin dalgaboyuna bağımlılığı sonucunda yine farklı yayılma hızları oluşmaktadır.

Vericilerin bu karakteristikleri ile birlikte fiberlerin dalgaboyuna bağlı karakteristikleri malzeme dispersiyonuna yol açmaktadır. Aşağıdaki şekilde bu durum gözlenmektedir :

Bu şekilde iki farklı mod ve iki farklı dalgaboyundaki ışıklar gözlenmektedir. Bu ışıklar yayılırken aynı yolları izlemektedir. Fakat bahsedilen karakteristiklerin bir sonucu olarak yayılma hızları farklı olmaktadır. Dolayısıyla bu iki ışık farklı gecikme zamanlarıyla optik çıkışa gelirler.
TR
Dispersiyon nedir?

Herhangi bir dalganın (elektromanyetik, su vs.) hızının dalga boyuna bağlı olması olayına dispersiyon deniyor. Örneğin ışığın boşlukta dispersiyonu yoktur. Dalgaboyu ne olursa olsun, ışık aynı hızla yayılır. Ama cam içinde ışık dispersiyona uğrar. Kırmızı ışık farklı hızla, mavi ışık farklı hızla yayılır. Dispersiyonun bir anlamı şu: Bir ortamda (bütün gerçek dalgalar gibi) sonlu yer kaplayan bir dalga oluşturdunuz diyelim. Örneğin, su içinde elinizi çırparak dalgalar oluşturuyorsunuz. Sadece sonlu olmasından dolayı, böyle bir dalga farklı dalga boyuna sahip çok sayıda dalganın birleşmesiyle oluşmuş gibi düşünülebilir. Fakat zaman geçtikçe, bütün bileşenler farklı hızlarda hareket ettiği için, böyle bir dalga gittikçe genişleyecek ve yayılacaktır (dispersiyon bu anlama geliyor, yani dalganın önü ile arkası arasındaki uzaklığın zamanla artması).