Diktat kuliah.pdf - Fisika Universitas Padjadjaran

5.3.2.1. Modal DispersionModal dispersion terjadi dalam serat optik multimode, sebagai akibat perbedaankecepatan group dari modus-modus. Suatu impuls cahaya tunggal dengan modus Mmasuk ke dalam fiber pada z = 0 akan melebar menjadi pulsa-pulsa M dengan timedelay yang berbeda. Untuk suatu fiber dengan panjang L, time delay diberikan oleh:τ=Lq v q, dimana v q adalah kecepatan group modus q. Jika v min dan v max adalahkecepatan group minimum dan maksimum, maka pulsa yang diterima pada z = L akanmelebar sebesar:σT=12⎛⎜⎝Lvmin−Lvmax⎞⎟⎠(5.38)Persamaan ini merupakan gambaran dari waktu respon suatu fiber.Dalam step-index fiber dengan jumlah modus yang banyak, ≈ c ( 1 − ∆)dan v max ≈ c1. Dengan demikian lebar pulsa menjadi:v min 1L ∆σ T ≈(5.39)c 21Untuk graded-index fiber, lebar pulsa diberikan oleh:L 2∆σ T ≈(5.40)c 41Catatan: Graded-index fiber dapat digunakan untuk mengurangi pelebaran pulsaakibat efek modal dispersion, karena pelebaran pulsa pada graded-index fiber lebihkecil ∆ / 2 dibandingkan pada step-index fiber.5.3.2.2. Dispersi MaterialGelas yang merupakan bahan utama serat optik adalah bahan dispersif, yaituindeks biasnya merupakan fungsi dari panjang gelombang, n(λ). Suatu pulsa optikdalam medium dispersif dengan indeks bias n merambat dengan kecepatan groupv = c0/ N , dimanadnN = n − λ 0 . Pulsa merupakan paket-paket gelombang yangdλ091