Comunicaciones opticas

PRE-LABORATORIO PRACTICA 3
Dispersión
En física se denomina dispersión al fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas; por ejemplo, a las ondas sonoras que se desplazan a través de la atmósfera, a las ondas de radio que atraviesan el espacio interestelar o ala luz que atraviesa el agua, el vidrio o el aire.
Cuando un haz de luz blanca procedente del sol atraviesa un prisma de cristal, las distintas radiaciones monocromáticas son tanto más desviadas por la refracción cuanto menor es su longitud de onda. De esta manera, los rayos rojos son menos desviados que los violáceos y el haz primitivo de luz blanca, así ensanchado por el prisma, se convierteen un espectro electromagnético en el cual las radiaciones coloreadasse hallan expuestas sin solución de continuidad, en el orden de su longitud de onda, que es el de los siete colores ya propuestos por Isaac Newton: violeta, índigo, azul, verde,amarillo, anaranjado y rojo (Así como, en ambos extremos del espectro, el ultravioleta y el infrarrojo, que no son directamente visibles por el ojo humano,pero que impresionan las placas fotográficas.
Tipos de dispersión
Dispersión modal
La dispersión modal o esparcimiento del pulso, es causado por la diferencia en los tiempos de propagación de los rayos de luz que toman diferentes trayectorias por una fibra. Obviamente, la dispersión modal puede ocurrir sólo en las fibras multimodo. Se puede reducir considerablemente usando fibras de índicegradual y casi se elimina totalmente usando fibras de índice de escalón de modo sencillo.
La dispersión modal puede causar que un pulso de energía de luz se disperse conforme se propaga por una fibra. Si el pulso que está esparciéndose es lo suficientemente severo, un pulso puede caer arriba del próximo pulso (este es un ejemplo de la interferencia de intersímbolo). En una fibra de índice de escalónmultimodo, un rayo de luz que se propaga por el eje de la fibra requiere de la menor cantidad de tiempo para viajar a lo largo de la fibra. Un rayo de luz que choca a la interface de núcleo/cubierta en el ángulo crítico sufrirá el número más alto de reflexiones internas y, en consecuencia, tomar la mayor cantidad de tiempo para viajar a lo largo de la fibra.
Dispersión material
Tanto lostransmisores que trabajan con láseres o LED´s producen un rango de longitudes de onda (una banda de luz), en lugar de una sola longitud de onda. La fibra tiene diferentes índices refractivos para diferentes longitudes de onda de aquí que cada longitud de onda viaje a diferente velocidad. Esto da como resultado que que algunas longitudes de ondas lleguen antes que otros
Dispersión Guía de Onda
Estetipo de dispersión es un efecto complejo, y es causado por la forma el perfil del índice de refracción del núcleo de la fibra. Sin embargo, esto puede ser controlado a través de un diseño cuidadoso, y en realidad, la dispersión de guía de onda puede ser usada para contrarrestar la dispersión del material.
La forma o perfil de la fibra tienen un efecto significativo sobre la velocidad de grupo. Estoese debido a que el campo eléctrico y magnético que forman parte de un pulso de luz se extiende fuera del núcleo. Esta cantidad que los campos comparten entre el cladding y el núcleo tiene una fuerte dependencia de la longitud de onda. A mayor longitud de onda mayor es la cantidad de la onda electromagnética se extiende sobre el cladding.
El Índice de Refracción que experimenta la longitud deonda es un promedio proporcional del IR del Núcleo y el cladding, dependiendo de la proporción que viaja en cada una de las partes. Desde que una mayor proporción de las ondas de longitudes cortas están confinadas en el núcleo, las longitudes de ondas cortas ven un mayor IR que las longitudes de ondas largas (porque los IR de núcleo es mayor que el cladding). De aquí que las longitudes de ondas...