Chiết suất trong sợi dẫn quang thay đổi theo bước súng ỏnh sỏng sẽ gõy ra tỏn xạ vật liệu. Một nguồn sỏng cú phổ gồm nhiều bước súng, cỏc tia sỏng cú bước súng khỏc nhau truyền lan theo cỏc vận tốc khỏc nhau dẫn đến hiện tượng dón xung.
Chiết suất vật liệu thuỷ tinh chế tạo sợi quang thay đổi theo bước súng của tớn hiệu ỏnh sỏng . Nếu nguồn bức xạ phỏt quang phỏt ra súng ỏnh sỏng với duy nhất một bước súng λ0 thỡ khụng cú hiện tượng chờnh lệch về thời gian giữa cỏc thành phần của xung ỏnh sỏng vỡ chỳng lan truyền theo cựng vận tốc pha:
Thế nhưng cỏc nguồn phỏt quang như LED hoặc LD thường khụng chỉ bức xạ ra một vạch phổ tương ứng với bước súng λ0 ở mức biờn độ 1/2 biờn độ lớn nhất. Vận tốc pha của mỗi súng trong dải phổ ∆λ sẽ biến đổi theo bước súng:
Vận tốc nhúm thay đổi theo chiết suất nhúm ng(λ):
và:
với:
Ta cú:
Nếu thỡ ta cú do đú khi truyền dẫn qua đoạn sợi quang dài L thỡ hai xung ỏnh sỏng ứng với λ1và λ2 cú thời gian truyền nhúm τ và τ lệch nhau ∆t(n) và:
(2-57) (2-57)
Thay biểu thức (2-56) vào (2-57) ta được:
(2-58) (2-58)
Hệ số tỏn xạ vật liệu được định nghĩa:
Hệ số tỏn xạ vật liệu phụ thuộc vào loại vật liệu, cho biết độ lệch thời gian lan truyền xung ỏnh sỏng trờn một km sợi quang tương ứng với một nanomet độ rộng phổ nguồn. Khi (d2n1/dλ2) mang giỏ trị (+) thỡ những thành phần bước súng ngắn sẽ cú vận tốc nhỏ hơn.
Độ dón xung ỏnh sỏng ở đầu thu chớnh là độ lệch thời gian truyền nhúm:
trong đú là tốc độ dón xung khi truyền dẫn trờn 1km.
Tổng độ dón xung σ của toàn tuyến cú thể tớnh được khi biết độ rộng phổ của nguồn σλ và chiều dài tuyến L như sau:
Để tỡm được hệ số tỏn xạ thỡ phải tỡm được tỏn xạ trong toàn dải mà điều này khú mà thực hiện được. Tại điểm cú tỏn xạ bằng 0 thỡ trễ xung sẽ tiến đến giỏ trị nhỏ nhất.
Người ta tớnh toỏn tỏn xạ tại gần bước súng 1300nm đối với bước súng λ0
cú tỏn xạ bằng khụng. Đặt S0 là độ dốc của D(λ) tại λ0 ta cú:
(2-59) (2-59)