Prawidłowa odpowiedź wskazuje na dyspersję polaryzacyjną (PMD – Polarization Mode Dispersion), która w jednomodowych łączach światłowodowych o wysokiej przepływności jest jednym z kluczowych parametrów ograniczających jakość transmisji. W światłowodzie jednomodowym teoretycznie mamy tylko jeden mod, ale światło może się w nim rozchodzić w dwóch ortogonalnych stanach polaryzacji. Z powodu asymetrii geometrycznej włókna, naprężeń mechanicznych, zginania kabla, różnic temperatur czy nawet sposobu układania w kanalizacji, prędkość propagacji tych dwóch polaryzacji nie jest idealnie taka sama. Powstaje różnica czasów przejścia (DGD – Differential Group Delay), która przy wysokich bitrat’ach, rzędu 10, 40, 100 Gb/s i więcej, prowadzi do rozmycia impulsów, wzrostu błędów bitowych i konieczności stosowania skomplikowanych układów kompensacji. W praktyce operatorzy sieci szkieletowych i metropolitalnych przy projektowaniu torów DWDM patrzą na parametr PMD podawany przez producenta włókna, zwykle w ps/√km, i starają się tak dobrać trasę oraz typ kabla, aby całkowita wartość PMD dla danej długości odcinka nie przekraczała wartości zalecanych np. w normach ITU-T G.652 czy G.655. Stosuje się też aktywne kompensatory PMD oraz zaawansowane modulacje i kodowanie FEC, aby utrzymać wymagany poziom BER. Moim zdaniem w praktyce instalacyjnej często trochę się bagatelizuje PMD przy mniejszych prędkościach, ale w nowoczesnych sieciach 100G/200G/400G to już absolutny „must have” przy analizie jakości łącza. Dlatego przy ocenie jakości transmisji w długich, jednomodowych łączach dalekiego zasięgu dyspersja polaryzacyjna jest jednym z pierwszych parametrów, na który patrzy doświadczony projektant lub inżynier utrzymania sieci optycznej.
W światłowodach jednomodowych, szczególnie w sieciach rozległych o bardzo wysokich przepływnościach, łatwo skupić się na różnych zjawiskach fizycznych i uznać, że każde z nich w takim samym stopniu wpływa na jakość transmisji. To jest dość typowy błąd: mieszanie parametrów krytycznych przy starych systemach lub przy wielomodach z tym, co naprawdę ogranicza nowoczesne łącza szkieletowe. Rozproszenie wsteczne Rayleigha oczywiście występuje w każdym włóknie, wynika z niejednorodności materiału szkła i jest podstawowym mechanizmem tłumienia oraz zjawiskiem wykorzystywanym w reflektometrach OTDR. Jednak w kontekście jakości transmisji w sensie kształtu impulsu i błędów przy dużych bitrat’ach, rozproszenie Rayleigha nie jest głównym parametrem limitującym – ono po prostu definiuje budżet mocy i maksymalną długość odcinka między wzmacniaczami lub regeneracją. Jeśli zachowamy się zgodnie z dobrymi praktykami projektowania, takimi jak zalecenia ITU-T G.957 czy G.959, to rozproszenie Rayleigha jest uwzględnione w ogólnym tłumieniu i raczej nie decyduje o degradacji kształtu sygnału, tylko o poziomie mocy na wejściu odbiornika. Geometria włókna światłowodowego ma ogromne znaczenie przy włóknach wielomodowych (średnica rdzenia, profil refrakcyjny), gdzie pojawia się dyspersja modalna. Natomiast w włóknach jednomodowych geometria jest w praktyce „zamrożona” przez standardy, np. ITU-T G.652 określa średnicę pola modowego, tolerancje średnicy płaszcza itd. W efekcie, przy poprawnie dobranym i certyfikowanym kablu, geometria nie jest tym parametrem, który najsilniej ogranicza przepustowość w sieciach WAN – bardziej istotne są dyspersje chromatyczna i polaryzacyjna oraz nieliniowości. Współczynnik załamania w rdzeniu również jest ważny, ale jako wartość projektowa materiału: on określa warunki prowadzenia modu, numeryczną aperturę, prędkość grupową. Jednak w praktyce eksploatacyjnej operator nie „reguluje” współczynnika załamania, tylko wybiera typ włókna zgodnie z ITU-T (G.652, G.655, G.656 itd.). Dla konkretnego, zainstalowanego odcinka jest to parametr stały, który nie zmienia się dynamicznie i nie jest tym, co przede wszystkim psuje sygnał przy wzroście przepływności. Często spotykany tok myślenia jest taki: skoro coś jest podstawowym parametrem optycznym (jak n rdzenia), to musi być też główną przyczyną problemów transmisyjnych. Tymczasem przy dużych szybkościach kluczowe stają się zjawiska powodujące rozmycie i rozdzielenie impulsów w czasie, a więc różne rodzaje dyspersji, z których w jednomodowych łączach dalekiego zasięgu bardzo istotna jest właśnie dyspersja polaryzacyjna, a nie sama wartość współczynnika załamania czy geometria rdzenia.