W światłowodach jednomodowych (SMF) dominującym mechanizmem poszerzania impulsu w czasie jest zwykle dyspersja chromatyczna. Oznacza ona, że różne składowe widmowe sygnału (różne długości fali) rozchodzą się z różnymi prędkościami grupowymi, przez co impuls na wyjściu jest "rozciągnięty" w czasie, co ogranicza zasięg i/lub przepływność.
Na dyspersję chromatyczną składają się dwa zjawiska:
- Dyspersja materiałowa – wynika z tego, że współczynnik załamania szkła zależy od długości fali. Jeśli źródło ma niezerową szerokość spektralną, to składowe o różnych długościach fali będą miały różny czas propagacji.
- Dyspersja falowodowa – wynika z budowy falowodu (rdzeń/płaszcz) i tego, jak pole elektromagnetyczne jest prowadzone w włóknie. Udział energii w rdzeniu i płaszczu oraz efektywny współczynnik załamania zależą od długości fali, co również zmienia prędkość grupową.
Odpowiedź "dyspersja modowa i falowodowa" jest błędna, ponieważ dyspersja modowa dotyczy sytuacji, gdy w światłowodzie propaguje wiele modów o różnych czasach przejścia (typowo światłowód wielomodowy). W światłowodzie jednomodowym z definicji propaguje zasadniczo jeden mod, więc ten mechanizm nie jest właściwą składową dyspersji chromatycznej.
Odpowiedź "absorpcja i dyspersja modowa" jest błędna, bo absorpcja należy do mechanizmów tłumienia (strat mocy), a nie do dyspersji (zniekształceń czasowych). Dodatkowo ponownie pojawia się dyspersja modowa, nieadekwatna dla SMF.
Odpowiedź "zakłócenia elektromagnetyczne i absorpcja" także nie opisuje dyspersji chromatycznej: światłowód jest odporny na typowe zakłócenia elektromagnetyczne, a absorpcja to mechanizm strat, nie rozmycia impulsu.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się "chromatyczna", myśl o długości fali i jej wpływie na prędkość propagacji; jeśli pojawia się "modowa", myśl o wielomodowości i wielu drogach/modeach w rdzeniu.
