مقدمه:
در ابتدا اجزا سیستم های مخابرات نوری بصورت مختصر بیان شده است.
منشا پیام :یک مبدل است که پیام غیرالکتریکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند، مانند میکروفن
چه در مخابرات نوری وچه در مخابرات الکتریکی ، اطلاعات قبل از ارسال،بایستی بصورت الکتریکی باشد.
مدولاتور: پیام الکتریکی را بر روی یک موج تولید شده توسط منبع حامل اثر دهد،ممکن است مناسب داشته باشد که سیگنال
تقویت شود بطوریکه به اندازه کافی قدرت داشته باشد تا بتواند منبع حامل را متاثر کند.
منبع موج حامل:موجی را که اطلاعات بر روی آن ارسال می گردد تولید می کند.در مخابرات رادیو توسط کریستال و درسیستم های نوری دیود لیزری LD ،یا دیود نور گسیل LED، به کار برده می شود.در حالت ایده ال ،امواج تک فرکانسو با توان کافی برای پیمودن مسافت ها است ولی در واقع در باندی از فرکانش تششع می کندو توان آنها در حد میلی وات است.
توانی که دیود ها تششع می کند می تواند متناسب با جریانی باشد که از داخل آن عبور می کند،بنابراین تغییرات توان شبیه تغییرات اطلاعات ورودی است.
باید تاکیید کرد که اطلاعاتی که بایستی ارسال گردند در تغییرات توان (شدت) موج نوری جا گرفته است.
تزویج کننده های کانال: در سیستم نوری تزویج کننده کانال یک عدسی است برای همسو کردن نور منتشره از منبع و جهت دادن نور منتشره از منبع و جهت دادن این نور بطرف گیرنده است.
دلیل این کار اندازه کوچک تارهای متداول که قطری در حدود پنجاه میلیونیوم متر دارد واینکه منابع نوری در زاویه بزرگی تششع می کنند.
کانال اطلاعات: یک تار شیشه ای یا پلاستیکی است که مشخصات مورد علاقه آن تضعیف کم و زاویه پذیرش بزرگ است برای اینکه یک سیگنال آنالوگ بطور دقیقی ارسال گردد باید به میزان حداقل دو برابر بالاترین فرکانس موجود در سیگنال از آن نمونه برداری شود. به این دلیل از یک کانال تلفنی 4khz، در هر ثانیه 8000 نمونه گرفته می شود.در روش رمزگذاری مورد استفاده برای مشخص کردن دامنه هر نمونه 8 بیت به کار برده می شود.بطوریکه در هر ثانیه 64000 بیت ارسال می گردد 64kbps))
انواع پاشندگی:
1- پاشندگی رنگی یا پاشندگی ماده
2- پاشندگی مدال ( چند مدی)
3- پاشندگی موجبر
برای شیشه های مورد استفاده در یک تار نوری، ضریب شکست با طول موج تغییر می کند،بنابراین؛سرعت موج نیز با طول موج تغییر می کند.در واقع وقتی بعضی از خواص ماده باعث تغییر سرعت می شود،این خاصیت را پاشندگی ماده ای می نامند.برای تارها و سایر موجبرها، پاشندگی بوسیله خود ساختار موجبر نیز تولید می شود که پاشیدگی موجبری نام دارد.وضعیتی را در نظر بگیرید که یک منبع واقعی ( با عرض باندی مخالف صفر) ،یک پالس نور را به داخل یک تار شیشه ای با خاصیت پاشندگی،می تاباند.پالس اصلی،مجموع تعدادی پالس است که به جز از نظر طول موج، از هر نظر دیگر شبیه هم هستند.
این پالس ها که با سرعت گوناگونی سیر می کنند، با اختلاف زمانی کمی به انتهای تار می رسند،با هم جمع می شوند ومنجر به یک خروجی می شوند که نسبت به پالس ورودی،گسترده تر است.
هر چه پالس مسافت بیشتری سیر کند،بیشتر گسترده می شود.پاشندگی باعث تغییر قدرت متوسط دریافتی نمی شود،اما میزان تغییرات سیگنال را کم می کند.چون اطلاعات سیگنال در این تغییرات جای گرفته اند،کوچک شدن این تغییرات اشکال بر انگیز است.با به کار گیری منابع با عرض باند های کوچکتر ، یعنی منابع یکپارچه تر،می توان اعوجاج ناشی از پاشندگی ماده را کاهش داد.
پاشیدگی در شیشه به آسانی مشاهده می شود.چون ضریب شکست برای هر رنگ متفاوت است،رنگهای مختلف با زوایای مختلفی منحرف خواهند شد.
پاشندگی موجبر :
در دو حالت بررسی می شود: 1- پاشندگی موجبر ورقه ای عایق 2- پاشندگی موجبر فیبرنوری
قبل از بررسی این نوع پاشندگی،توضیح برخی پدیده ها الزامی است.
تشدید(Resonant):یک رسانه استوانه ای شکل را در نظر بگیرید که آینه هایی در دو انتهای آن قرار دارد.آینه ها نور رادر رسانه به طرف جلو و عقب منعکس می نماید وبرای نوسان ساز ایجاد فیدبک می کند.اگر مجموع دو موج را برای تمام دوره های زمان روی یک شکل رسم کنیم، یک الگوی تکراری خواهیم داشت واین مسئله باعث ایجاد الگوی موج ایستاده خواهد شد.
در واقع، فقط بعضی از جهت های اشعه مجاز به انتشار هستند. جهت های مجاز وابسته به مدهای موجبر هستند.