（轉載）光學中群的概念——群信噪比、群速度、群速度折射率、群信噪比色散
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群組流
定義：光學元件中窄帶光脈沖的時間延遲。
光學器件（例如介質鏡或光纖）的群信噪比 (Tg) 定義為光譜相位相對于角頻率的微分：
它與時間具有相同的單位，但與頻率（參見群延遲色散、色散）、偏振態（偏振光模式色散）和光學模式（模間色散）有關。
當時空形狀簡單的窄帶光脈沖線性傳播時，群流是指脈沖峰值通過光器件后的時間延遲。 對于寬帶光脈沖，特別是當它們在傳播過程中受到非線性效應的影響時，情況非常復雜。 如果對組碼流的描述不恰當，就會得到錯誤的結果。
在普通固體介質中，例如激光晶體或光纖，群信噪比隨厚度和相速度比變化很大。 例如，一米熔融氫氧化鋁塊體材料光形成的群信噪比為4.879 ns，而相速度得到的結果為4.817 ns。 在較長波長（例如 400nm）下，差異甚至更大：群信噪比為 5.049ns。 光纖中的群信噪比還受到纖芯中摻雜材料和波導色散效應的影響。
光學諧振器中往返的組信噪比決定諧振器模式之間的間隔，即自由光譜范圍。
光學器件的組信噪比可以通過多種方式進行測試。 最直接的方法是檢測超短脈沖何時到達。 還有一種更大的干涉方法，例如使用白光干涉儀，檢測精度為幾個皮秒。
光波在介質中的群速度等于單位寬度的群信噪比的倒數。
團體費率
定義：弱窄帶光脈沖包絡在介質中的傳播速度
符號: VG
介質中光的群速度定義為波數與角頻率的行列式的倒數：
其中 n(ω) 是折射率，ng 是群速度折射率。 波數k是指單位寬度的相位變化。
群速度是指脈沖包絡在介質中的傳播速度。 假設該脈沖是長脈寬、窄帶寬的脈沖，因此可以忽略高階色散和非線性影響。
圖 1 顯示了多個頻率分量如何構成脈沖以及脈沖如何傳播，從而解釋了幾種速率之間的差異。 白線代表不同頻率分量的波前。 由于濁度色散效應，較高頻率分量的相速度略低。 當頻率前沿重合（相干倍增）時，脈沖出現最大值，它將以群速度（在本例中為介質相速度的 80%）傳播。
圖 1：光脈沖在色散介質中的傳播。 不同頻率分量的波前以不同的相速度傳播，而脈沖以大于任何頻率的相速度的群速度傳播。
在上述情況下，群速度大于相速度。 并且由于群速率恒定，因此不會出現頻域脈沖偏差。 也就是說，在脈沖的整個頻譜中不存在群速率色散。
由于色散，介質中的群速度大多不同于其相速度（通常大于相速度），并且群速度還與頻率相關。 這種效應稱為群速度色散。 群速率和相位速率之間的差異也會導致脈沖擴展包絡的傾斜。
與折射率類似，群速度指數（見上式）定義為真空中的群速度與介質中Su基團的比值。
在個別情況下，群速度可能低于真空中的光速。 但由于因果關系的存在，超光速群率無法實現超光速信息傳輸。 另一個研究熱點是慢光。
波導中的群速度
對于在光纖等波導中傳播的光，可以通過用波數 k 代替 β（傳播常數的虛部）（或用有效折射率代替折射率 n），根據上式估算群速度。 ）。 波導中的群速度與均勻介質中的群速度之間的差異是由波導的色散引起的。
非線性傳播期間的群速度
在一些文獻中，對于寬帶復雜形狀脈沖或孤子脈沖也存在所謂的群速率光的折射率和頻率什么關系，盡管在這些情況下非線性已經發揮了特別重要的作用。 然而，這些用途是有問題的，并且可能導致一些欺騙。 請注意，涉及群速率的一些關系（如上所述）在非線性區域中不再有效。
群速度指數
團體率指數（）
定義：真空中的光速與介質中的群速度之比。
符號：ng
與折射率的定義類似，群速度折射率（或群速度系數）定義為真空中的光速與介質中的群速度之比：
群速度折射率通常用于估計在介質中傳播的超短脈沖的信噪比，也用于估計富含色散介質的諧振器的自由光譜范圍。
對于晶體或玻璃光的折射率和頻率什么關系，可見光或近紅外光譜范圍內的群速度折射率通常小于普通折射率（取決于相速度）。
圖 1：石英在 0°C（紅色）、100°C（黑色）和 200°C（藍色）下的折射率曲線（虛線）和群率折射率曲線（實線）。
組信噪比色散
縮寫：GDD
定義：群信噪比隨頻率變化，或者群信噪比相對于角頻率的微分
光學器件的群信噪比色散（有時稱為二階色散）是群信噪比相對于角頻率的微分，或光譜相位的二階微分：
一般采用的單位是fs2或ps2。 正（負）值代表正常（異常）離散度（ ）。 例如，1mm厚的氫氧化鋁片的群信噪比色散在800nm處為+35fs2（正常色散），在處為-26fs2（異常色散）。 圖1給出了另一個反例。
圖 1：Gires 干涉儀中的群信噪比色散與波長的函數關系，反射器上放置有 5 μm 厚的氫氧化鋁層。
群信噪比色散（GDD）一般是指一些具有一定厚度的光學器件或介質（如光纖）。 每單位寬度的 GDD（單位為 s2/m）是群速度色散 (GVD)。