Дисперсия – рассеяние во времени отдельных составляющих электромагнитного излучения. Приводит к ограничению полосы пропускания и уширению импульсов при прохождении оптического сигнала по волокну. Имеет ряд составляющих, основными из которых являются модовая, материальная и волноводная.
Результирующее значение дисперсии рассчитывается по формуле t = (tмод2 + (tмат + tвв)2)1/2.
Модовая дисперсия обусловлена различием времени распространения мод в волокне, в результате приходящий сигнал уширяется вследствие разного времени задержки (T). Снижение модовой дисперсии и расширение полосы пропускания достигается путем уменьшения количества мод, за счет снижения диаметра волокна, а также использования волокон с градиентным профилем показателя преломления. Присутствует только в многомодовых волокнах.
Международный стандарт ISO/IEC 11801 допускает использование в составе СКС многомодовые волокна только с градиентным профилем показателя преломления n, одномодовые – со ступенчатым профилем.
Ступенчатый профиль используется для изготовления одномодового волокна 9/125 мкм.
В виду одномодового режима передачи результирующая дисперсия обусловлена только хроматической дисперсией tхром. = tмат + tвв.
Материальная дисперсия возникает в результате различных скоростей распространения длин волн в оптическом волокне. Более короткие волны двигаются быстрее, чем длинные в одной и той же среде.
Радуга один из ярких примеров хроматической природы света.
Другая составляющая хроматической дисперсии – волноводная дисперсия, определяется зависимостью условий распространения моды от длины ее волны. Определяется профилем показателя преломления n и зависит от ширины спектра излучения источника ().