群遅延歪み計算機

群遅延分散 (GDD) は光学の分野、特にパルスレーザーシステムと光ファイバー通信の文脈で重要なパラメータです。光パルスの時間遅延がどのように周波数によって変化するかを説明します。この変動は光学システムにおけるパルス幅の拡大を引き起こし、高速通信ネットワークのパフォーマンスと超高速レーザーアプリケーションの品質に影響します。

歴史的背景

群遅延分散の概念は、分散媒体における波の伝搬の研究から生まれました。分散媒体では、波パケットの異なる周波数成分が異なる速度で伝搬します。分散とそのパルス伝搬への影響の研究は、光通信システムとレーザー技術のパフォーマンスを理解し最適化するために不可欠です。

計算式

群遅延分散を計算するための公式は次のとおりです。

\[ GDD = GVD \times L \]

ここで、

• \(GDD\) は群遅延分散 (femtosecond squared (\(fs^2\))),
• \(GVD\) は群速度分散 (femtosecond squared per millimeter (\(fs^2/mm\))),
• \(L\) は媒体の長さ (mm) です。

計算例

媒体の群速度分散 (GVD) が \(20 fs^2/mm\) であり、媒体の長さ (L) が \(50 mm\) の場合、群遅延分散 (GDD) は次のように計算できます。

\[ GDD = 20 \times 50 = 1000 \, fs^2 \]

重要性と使用シナリオ

GDD を理解して管理することは、電気通信と超高速レーザー用の光学システムを設計するために不可欠です。分散の影響を補正してパルス形状の完全性を確保するのに役立ちます。これは、情報の正確な伝達とレーザーパルスの品質に不可欠です。

一般的な FAQ

1. 群速度分散とは何ですか?

   • 群速度分散 (GVD) は、媒体内の光パルスの速度が周波数によってどのように変化するかを説明します。これはパルス伝搬に影響を与える分散の測定値です。

2. GDD は光学システムにどのように影響しますか?

   • GDD は、パルスが媒体を伝搬するときの時間的な広がりに影響し、パルス幅の拡大を引き起こします。これにより、光通信システムのパフォーマンスとレーザーアプリケーションの精度が低下する可能性があります。

3. GDD は光学システムで補正できますか?

   • はい。分散補償ファイバーやチャープドミラーなどのさまざまな技術と材料を使用して、光学システム内の GDD を補償または管理してパフォーマンスと精度を向上させます。

この計算ツールは、光学媒体内の群遅延分散を計算するための単純なツールを提供し、光学システムの設計と分析を支援します。