การกระจายตัวของโหมดเป็นกลไกการบิดเบือนที่เกิดขึ้นในเส้นใยมัลติโหมดและตัวนำคลื่น อื่นๆ ซึ่งสัญญาณจะกระจายตัวตามเวลาเนื่องจากความเร็วในการแพร่กระจาย ของสัญญาณแสงไม่เท่ากันสำหรับทุกโหมดชื่ออื่นๆ ของปรากฏการณ์นี้ ได้แก่การบิดเบือนมัลติโหมดการกระจายตัวมัลติโหมด การบิดเบือนโหมดการ บิดเบือน ระหว่างโหมดการกระจายตัวระหว่างโหมดและ การบิดเบือน ความล่าช้าระหว่างโหมด^{[ 1 ] [ 2 ]}

ในความคล้ายคลึงของทัศนศาสตร์เชิงรังสีการกระจายตัวของโหมดในใยแก้วนำแสงแบบดัชนีขั้นบันไดอาจเปรียบเทียบได้กับการแพร่กระจายแบบหลายเส้นทางของสัญญาณวิทยุ รังสีของแสงเข้าสู่ ใยแก้วนำแสงด้วยมุมที่แตกต่างกันกับ แกนของใยแก้วนำ แสง จนถึงมุมรับแสง ของใยแก้ว นำแสง รังสีที่เข้าด้วยมุมที่ตื้นกว่าจะเดินทางตามเส้นทางที่ตรงกว่า และมาถึงเร็วกว่ารังสีที่เข้าด้วยมุมที่ชันกว่า (ซึ่งสะท้อนจากขอบเขตของแกนกลางหลายครั้งในขณะที่เดินทางตามความยาวของใยแก้วนำแสง) การมาถึงของส่วนประกอบต่างๆ ของสัญญาณในเวลาที่ต่างกันทำให้รูปร่างบิดเบี้ยว^{[ 3 ]}

การกระจายตัวของโหมดจำกัดแบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมด ตัวอย่างเช่น ใยแก้วนำแสงแบบขั้นบันไดที่มีแกนขนาด 50  ไมโครเมตรจะมีแบนด์วิดท์จำกัดอยู่ที่ประมาณ 20 เมกะเฮิร์ตซ์สำหรับความยาวหนึ่งกิโลเมตร หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ แบนด์วิดท์ 20 เมกะเฮิร์ตซ์ต่อกิโลเมตร การกระจายตัวของโหมดอาจลดลงได้อย่างมาก แต่ไม่สามารถกำจัดได้อย่างสมบูรณ์ โดยการใช้แกนที่มี โปรไฟล์ ดัชนีหักเหแบบไล่ระดับอย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีการผลิตใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดที่มีดัชนีหักเหแบบไล่ระดับซึ่งมีแบนด์วิดท์เกิน 3.5 กิกะเฮิร์ตซ์ต่อกิโลเมตรที่ 850 นาโนเมตรอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานในลิงก์ข้อมูล 10 กิกะบิตต่อวินาที

การกระจายแสงตามโหมด (Modal dispersion) ไม่ควรสับสนกับการกระจายแสงตามสี (Chromatic dispersion)ซึ่งเป็นการบิดเบือนที่เกิดจากความแตกต่างของความเร็วในการแพร่กระจายของแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน การกระจายแสงตามโหมดเกิดขึ้นได้แม้กระทั่งกับแหล่งกำเนิดแสงแบบโมโนโครมาติกในอุดมคติ

ปรากฏการณ์การกระจายตัวของโหมดแบบพิเศษอย่างหนึ่งคือการกระจายตัวของโหมดโพลาไรเซชัน (PMD) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์การกระจายตัวของเส้นใยที่มักพบในเส้นใยแบบโหมดเดียว PMD เกิดขึ้นเมื่อสองโหมดที่ปกติเดินทางด้วยความเร็วเท่ากันเนื่องจากความสมมาตรทางเรขาคณิตและความเครียดของแกนเส้นใย (ตัวอย่างเช่น โพลาไรเซชันตั้งฉากสองแบบในท่อนำคลื่นที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมหรือสี่เหลี่ยม) เดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกันเนื่องจากความไม่สมบูรณ์แบบสุ่มที่ทำลายความสมมาตร

ในใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดที่มีคลื่นความยาวหลายช่วงแผ่กระจายออกไป บางครั้งอาจยากที่จะระบุคลื่นความยาวที่เกิดการกระจายตัวจากคลื่นความยาวทั้งหมดที่มีอยู่ หากยังไม่มีปัญหาเรื่องคุณภาพการใช้งาน เราสามารถเปรียบเทียบกำลังแสงปัจจุบันของแต่ละคลื่นความยาวกับค่าที่ออกแบบไว้และมองหาความแตกต่าง หลังจากนั้นจึงทำการทดสอบใยแก้วนำแสงตั้งแต่ต้นจนจบ หากไม่พบการสูญเสียใดๆ ก็เป็นไปได้มากว่ามีการกระจายตัวของคลื่นความยาวนั้นๆ โดยปกติแล้ววิศวกรจะเริ่มทดสอบส่วนของใยแก้วนำแสงทีละส่วนจนกว่าจะถึงส่วนที่ได้รับผลกระทบ ทำการทดสอบคลื่นความยาวทั้งหมด และคลื่นความยาวที่ได้รับผลกระทบจะทำให้เกิดการสูญเสียที่ปลายอีกด้านของใยแก้วนำแสง เราสามารถคำนวณได้ง่ายๆ ว่าใยแก้วนำแสงส่วนใดได้รับผลกระทบและเปลี่ยนส่วนที่ได้รับผลกระทบด้วยใยแก้วนำแสงใหม่ การเปลี่ยนใยแก้วนำแสงนั้นจำเป็นเฉพาะเมื่อมีการกระจายตัวอย่างรุนแรงและส่งผลกระทบต่อคุณภาพการใช้งานเท่านั้น มิเช่นนั้นก็สามารถใช้วิธีการต่างๆ เพื่อชดเชยการกระจายตัวได้

• การสาธิตเชิงโต้ตอบบนเว็บสำหรับการกระจายโมดอลสถาบันโทรคมนาคม มหาวิทยาลัยสตุทการ์ท