模內畸變（intramodal distortion）又稱模內色散或模內失真，是指在光纖的給定的模內，由色散引起的畸變。
模內畸變分為材料色散和波導色散。光纖中的材料色散、導波色散和模式色散往往相互交織在一起而難以截然分開。對於在無窮大的材料中傳播的平面波，通常認為只有材料色散。
波導色散是同一模式的傳輸常數隨光頻（波長）變化，導致群速不同而引起脈衝展寬。
| 中文名稱 | 模內畸變 |
| 英文名稱 | intramodal distortion |
| 定 義 | 在光纖的給定的模內，由色散引起的畸變。 |
| 套用學科 | 通信科技（一級學科），光纖傳輸與接入（二級學科） |
基本介紹
- 中文名：模內畸變
- 外文名：intramodal distortion
- 定 義：光纖給定的模內，色散引起的畸變
- 套用學科：通信科技，光纖傳輸與接入
概念,工作原理,材料色散,波導色散,
概念
模內畸變（intramodal distortion）又稱模內色散或模內失真，是指在光纖的給定的模內，由色散引起的畸變。
模內畸變分為材料色散和波導色散。光纖中的材料色散、導波色散和模式色散往往相互交織在一起而難以截然分開。對於在無窮大的材料中傳播的平面波，通常認為只有材料色散。
波導色散是同一模式的傳輸常數隨光頻（波長）變化，導致群速不同而引起脈衝展寬。波導色散與光纖波導的結構參數有關，故又稱為結構色散。波導色散和材料色散均源於群速隨波長而變化，它們往往同時存在並交織在一起，只有在弱導波光纖的條件下，採用近似的處理方法才能區別出來。
工作原理
材料色散
產生材料色散的原因是由於材料折射率隨光波波長呈非線性變化。特定模式的不同波長的光波，其傳播速度不同，通過一定距離所需的時間不同而產生時延差，導致脈衝展寬。
折射率隨波長的非線性變化是製造光纖的材料的一種特性；進入光纖傳輸的光並非是單一頻率，而是一組頻率不同的光波。因為實際光源發出的光不是單色光，在它的中心波長附近存在一定的譜寬，例如，半導體雷射器的光譜寬為1~2nm，發光二極體的光譜寬為10~50nm。此外，光調製信號也有一定的頻寬。不過由於一般後者遠小於前者，常常忽略其影響。例如，單一光頻受1GHz的信號調幅時，其頻譜寬度為2GHz，相應波長變化範圍只有0.02nm，與光源的譜寬相比是微不足道的。
材料的零色散波長數值與光纖摻雜材料及其濃度有關，用摻雜來改變纖芯和包層折射率的光纖，材料的零色散波長值可在1.27~1.29μm範圍。可見，摻雜對材料的零色散波長的漂移是有限的，所以材料色散可以用純
的材料色散代替。
波導色散
波導色散是一種由波導效應導致的色散效應：對於一個在波導中的光波，其色散相移與在均勻介質中不同。對一個波導而言，總的色散是材料色散與波導色散的總和。
波導色散可以這樣理解：光波的波矢（K矢量）是一個的與頻率有關分布，而平面波（作為基準）只有一個單獨的波矢量，其正好指向傳播方向。需要注意的是，對於波導中一個特定的傳播模式，其色散是利用傳播常數（單位距離的相移）的虛部分量與頻率的關係計算而出的。
波導色散對於有效模場面積較小的情況極為重要。以光纖而言，特別是某些光子晶體光纖以及某些光纖通信中的單模光纖，波導色散可以經由光纖設計進行調整，從而得到一些特殊的色散需求（參閱色散位移光纖）。對於大模場面積光纖，波導色散是通常可以忽略不計，其材料色散是主要的色散來源。
波導色散是模式本身的色散，是指光纖中某一種波導模式在不同的頻率下，相位常數不同、群速度不同而引起的色散。形象地說，就是理想狀態下光線中的波導只在纖芯中傳輸，但由於光纖的幾何結構、形狀等方面的不完善，使得光波一部分在纖芯中傳輸，而另一部分在包層中傳輸，由於纖芯和包層的折射率不同，這樣造成脈衝展寬的現象，就是波導色散，或稱結構色散。這種色散主要是由光波導的結構參數而決定的。
