用户:PexEric/光的色散
尽管色散这一术语在光学领域用于描述光波和其他电磁波,但相同意义上的“色散”适用于任何类型的波,例如可产生声学色散的声波和地震波,以及海浪的重力波。在光学中,色散是沿传输线的电信信号(例如同轴电缆中的微波)或光纤中的光脉冲的一种特性。在物理上,分散通过吸收转化为动能损失。
在光学领域,色散众所周知的结果是不同颜色的光折射角的变化,[1]正如棱镜色散产生的光谱和相机镜头中的色差。复合消色差透镜的设计在极大消除了色差,并通过阿贝数V量化玻璃色散程度,较低的阿贝数即对应可见光谱上的较大色散。在电信的一些应用中,波的绝对相位往往并不重要,而只是波包或“脉冲”的传播;在那种情况下,人们只对群速度随频率的变化感兴趣,即所谓的群速度色散。
所有常见的传输介质的衰减(归一化为传输长度)也随频率而变化,从而导致衰减失真;这不是色散,尽管有时在紧密间隔的阻抗边界(例如电缆中的压接段)处的反射会产生信号失真,并进一步加剧在信号带宽上观察到的不一致的传输时间。
示例
[编辑]彩虹可能是最常见的色散现象。色散导致太阳光在空间上分离成不同波长(不同颜色)的部分。然而,色散在许多其他情况下也会产生影响:例如,群速度色散导致脉冲在光纤中扩散,使长距离的信号衰减;此外,群速度色散和非线性效应之间的抵消会导致孤波产生。
材料和波导色散
[编辑]大多数情况下,色散是指块状/散装材料的色散,即折射率随光学频率而变化。然而,在波导管中也存在着波导色散,在这种情况下,波在结构中的相速度取决于其频率,这仅仅是由于结构的几何形状。更广泛地说,“波导”色散可以发生在通过任何不均匀结构(如光子晶体)传播的波中,无论这些波是否被限制在某些区域。[可疑]在波导管中,两种类型的色散通常都会存在,尽管它们不是严格意义上的相加。[来源请求]在光纤中,材料和波导色散可以有效地相互抵消以产生零色散波长,这有助于光纤通信速度的提高。
光学中的材料色散
[编辑][[Category:光學]] [[Category:玻璃物理学]]
- ^ Dispersion Compensation Retrieved 25-08-2015.
- ^ Calculation of the Mean Dispersion of Glasses