Kwalifikacja: INF.06 - Montaż i eksploatacja szerokopasmowych sieci kablowych pozabudynkowych

W tym pytaniu łatwo pomylić różne zjawiska falowe, bo wszystkie gdzieś tam w optyce i telekomunikacji się pojawiają, ale tylko jedno z nich jest ściśle powiązane z lokalnymi niejednorodnościami materiału szkła w światłowodzie. Dyspersja fali dotyczy rozciągania impulsu w czasie, bo różne składowe widmowe lub różne mody propagują się z odmienną prędkością fazową i grupową. To powoduje poszerzanie impulsów, ogranicza przepływność, ale nie ma wiele wspólnego z tym, że energia jest rozpraszana w bok i traci się ją jako tłumienie. Dyspersja to problem jakości sygnału i szerokości pasma, a nie bezpośrednich strat mocy wynikających z niejednorodności struktury szkła. Dyfrakcja fali z kolei wiąże się z ugięciem i rozchodzeniem się fali na przeszkodach, krawędziach, w otworach. W światłowodzie mamy prowadzenie fali przez całkowite wewnętrzne odbicie i odpowiedni profil współczynnika załamania, więc typowa, podręcznikowa dyfrakcja ma tu marginalne znaczenie. Oczywiście jakaś interpretacja modowa fali w włóknie może nawiązywać do zjawisk dyfrakcyjnych, ale nie o to chodzi w pytaniu. Absorpcja energii to jeszcze inna bajka: fotony są pochłaniane przez sieć szklaną lub domieszki (np. jony OH−), zamieniają się w ciepło i już ich nie ma w sygnale. To są tzw. straty absorpcyjne, też uwzględniane w budżecie mocy, ale ich mechanizm jest inny niż rozpraszanie na lokalnych zaburzeniach gęstości. Typowym błędem jest wrzucanie wszystkiego do jednego worka: „światło słabnie, więc to pewnie absorpcja” albo „fala się rozchodzi, to pewnie dyfrakcja”. W światłowodach o wysokiej czystości materiału dominujące straty w oknach transmisyjnych pochodzą właśnie z rozproszenia Rayleigha, czyli sprężystego rozpraszania na mikroskopowych niejednorodnościach. To zjawisko nie jest ani dyspersją, ani dyfrakcją, ani klasyczną absorpcją, tylko osobnym mechanizmem strat opisanym w normach i kartach katalogowych jako część całkowitego tłumienia w dB/km. Z mojego doświadczenia warto zawsze pytać: czy mówimy o zmianie kształtu impulsu, o kierunku propagacji, czy o całkowitym zniknięciu fotonów. Dopiero wtedy łatwiej poprawnie dopasować nazwę zjawiska do opisu.