波長分散(Wavelength dispersion)とは

光パルスの強度が小さく伝送路の応答を線形とみなせる場合でも，光パルスは伝搬路の波長分散によって変形されていく．伝搬位相kzを，光の角周波数で微分した量は，パルス電界の包絡線の時間軸上の平行移動をもたらし，群遅延時間と呼ばれる．この逆数を伝搬長当りに規格化することで，よく知られた群速度が得られる．群遅延時間をさらに角周波数で微分した量が，2次の分散GDD)である．2次の分散がゼロでないと，光の中心周波数ごとに異なる群遅延時間を受ける結果，光パルスの時間波形が変化する．さらに高次の微分をとって，順次3次，4次の分散が定義される．最も普遍的に見られる波長分散は，屈折率が波長に依存することに起因するものである．近年では，導波路に伴う構造分散，また回折格子やプリズムなどの空間的分散，あるいは多層膜鏡などの多重干渉光学系を利用することで，所望の波長分散が人工的に生成され，それによる波長分散の制御および補償が盛んにおこなわれている．