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| 色散 |
色散是复色光分解为单色光而形成光谱的现象。色散可以利用棱镜或光栅等作用为色散系统的仪器来实现。如复色光进入棱镜后，由于它对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就各自分散，形成光谱。例如太阳光通过三棱镜后，产生自红到紫循序排列的彩色连续光谱。复色光通过光栅或干涉仪时，由于光的衍射和干涉作用，也能使各种色光分散。从广泛的意义上来说，色散不仅指光波分解成频谱，而且任何物理量只要随频率(或波长)变化而变化，都称色散，例如旋光色散等。
简介
材料的折射率随入射光频率的改变而改变的性质，称为“色散”。光的色散分为正常色散和反常色散。随着光频率升高介质折射率增大的色散称为正常色散，反之随着频率的降低介质折射率减小的现象称为反常色散。图1为几种光学材料的色散曲线。色散可通过棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。如一细束阳光可被棱镜分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。这是由于复色光中的各种色光的折射率不相同。当它们通过棱镜时，传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜则便各自分散。色散能够给人们带来美丽的彩虹，但是如果色散发生在光通信系统中，就没有那么美好了。尽管色散的概念是从光的色散现象提出来的，但色散的含意远超出了光在介质中传播的范畴，它涉及了介质中集体激发的各个领域。例如格波的频率与其波矢的关系称格波的色散关系。光波与长光学横波耦合而产生的极化激元（电磁耦合场量子）的频率与其波矢之间的关系称极化激元的色散关系。磁激子（自旋波量子）的能量子与其自旋波波矢的关系构成了磁激子的色散关系。另外色散概念也用于量子场论中。也可用于描述传播参数与频率之间的关系。在光纤中的色散由材料色散、波导色散、 折射率分布色散等组成，会引起传输信号的失真。
评价
在“损耗”术语中，我们了解到，色散是光纤传输中的损耗之一。随着光纤制造工艺的不断提高，光纤损耗对光通信系统的传输距离不再起主要限制作用，色散上升为首要限制因素之一。当光纤的输入端光脉冲信号经过长距离传输以后，在光纤输出端，光脉冲波形发生了时域上的展宽，这种现象即为色散。以单模光纤中的色散现象为例，色散将导致码间干扰，在接收端将影响光脉冲信号的正确判决，误码率性能恶化，严重影响信息传送。发生原因是光能量在纤芯及包层中传输时，会以稍有不同的速度行进。在单模光纤中，通过改变光纤内部结构来改变光纤的色散非常重要。复合光通过三棱镜等分光器被分解为各种单色光的现象，叫做光的色散。分开的单色光依次排列而成的光带叫做光谱。各种颜色的光在真空中都以恒定的速度 传播；而在介质中，光波的传播速度要减小；而且不同频率的光波，传播速度也各不相同。因此，同一介质对不同的单色光折射率是不同的，红色光的折射率最小，紫色光的折射率最大。介质折射率随光波频率或真空中的频率而变的现象。当复色光在介质界面上折射时，介质对不同频率的光有不同的折射率，各色光因折射角不同而彼此分离。1672年，牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带，这是人们首次作的色散实验。通常用介质的折射率n或色散率与频率的关系来描述色散规律。任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。[1]