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Páginas: 25 (6008 palabras)
Publicado: 7 de octubre de 2015
5/10/2015
CRITERIOS PARA DISEÑO FIBRA ÓPTICA
Contenido
1.- Los retos de la transmisión por fibra.
2.- Dispersión de pulsos.
3.- Atenuación en la fibra.
4.- Empalmes y conectores.
5.- Fundamentos de diseño del enlace óptico.
6.- Mediciones de potencia óptica.
Objetivo
Calcular la máxima tasa de transmisión de datos
posible para un sistema de fibra óptica e identificar
los factores que causan laatenuación de la luz al
viajar a través de la fibra. Preparar un cálculo de
pérdida para un sistema de fibra óptica.
Eric Cortez Diseño de Redes de Transporte 2015
1
1.- Los retos de la transmisión por fibra
Sistema de transmisión básico
La señal a transmitir puede ser voz,
video o datos de PC. El primer paso
es convertirla en una forma
compatible con el medio de
transmisión, por lo regularse la
convierte en una serie de pulsos
digitales.
El código de línea de los pulsos
digitales podría ser del tipo NRZ.
Ejemplo de señal digital NRZ
En sistemas de corta distancia, se usa un LED,
que emite un haz de luz infrarrojo de baja
intensidad. En larga distancia se usa el láser que
se conmuta a una velocidad mucho más alta y
emite una luz coherente y de mayor potencia.
Los pulsos digitalessirven después para disparar
(modular) con rapidez una fuente de luz potente
alternando entre apagado y encendido.
En el receptor, se usa un PIN o APD para
detectar los pulsos de luz y convertirlos a en una
señal eléctrica.
Los pulsos digitales modulan al LED o láser.
2
1
5/10/2015
Los tres retos de la transmisión por fibra
Desafíos
La transmisión de luz por fibra
presenta 3 grandesdesafíos.
1
Dispersión
Los pulsos de luz se dispersan a medida que
viajan por la fibra. Se produce por la propagación
multimodal y por el ancho espectral de las
fuentes de luz.
2
Atenuación
La potencia de luz se atenúa a medida que viaja por la fibra. Se produce por imperfecciones
propias del material de la fibra. Es un factor intrínseco.
3
No linealidades
Se producen cambios de la longitud deonda e interacciones entre longitudes de onda. Este
se tratará en el tema relacionado con tecnologías DWDM.
Los pulsos de luz se distorsionan
y atenúa al viajar por la fibra.
3
2.- Dispersión de pulsos
¿Porqué ocurre la dispersión?
Ocurre porque el pulso de luz
viaja a diferentes velocidades
a través de la fibra,
dependiendo del modo de
propagación y del ancho
espectral de la fuente
Ladispersión se manifiesta como un ensanchamiento del pulso en el tiempo, que se hace mayor con
la longitud. Este ensanchamiento limita la tasa de datos: a altas tasas, los pulsos de luz se solapan
unos con otros y se hacen indistinguibles para el receptor.
Definición de la dispersión
La dispersión se define como la duración del pulso de salida (∆t) cuando se aplica a la entrada
un pulso de luzinfinitesimalmente corto.
De una manera simple, la
dispersión mide el
ensanchamiento del pulso
por unidad de distancia: en
ps/km.
La dispersión limita la tasa de datos.
4
2
5/10/2015
Efectos de la dispersión de pulsos
¿Cuáles son los efectos de la dispersión?
Los efectos aumentan con la longitud de la fibra. Si la
dispersión es grande, el pulso se integra en el
siguiente periodo de bit y se produceinterferencia
entre símbolos; entonces se alcanza el límite de la
capacidad de la fibra para aplicaciones digitales.
A mayor tasa de transmisión, menor será el periodo T
de pulsos y mayor será el efecto de la dispersión.
Ancho de banda eléctrico de la fibra
Puesto que sólo es necesario transmitir el componente fundamental de la onda
cuadrada en una aplicación digital, se puede decir que el anchode banda
eléctrico B de la fibra para máxima velocidad de transmisión será:
Para máxima velocidad, la dispersión total ∆t es igual a la mitad del periodo T.
Por tanto, puede decirse que el ancho de banda eléctrico B es:
Velocidad o tasa de transmisión
Nyquist define la máxima
capacidad de transmisión C
teórica para un canal. Si la señal
es de 2 niveles se calcula así.
B=
∆t
C
B=
5
Tipos de...
CRITERIOS PARA DISEÑO FIBRA ÓPTICA
Contenido
1.- Los retos de la transmisión por fibra.
2.- Dispersión de pulsos.
3.- Atenuación en la fibra.
4.- Empalmes y conectores.
5.- Fundamentos de diseño del enlace óptico.
6.- Mediciones de potencia óptica.
Objetivo
Calcular la máxima tasa de transmisión de datos
posible para un sistema de fibra óptica e identificar
los factores que causan laatenuación de la luz al
viajar a través de la fibra. Preparar un cálculo de
pérdida para un sistema de fibra óptica.
Eric Cortez Diseño de Redes de Transporte 2015
1
1.- Los retos de la transmisión por fibra
Sistema de transmisión básico
La señal a transmitir puede ser voz,
video o datos de PC. El primer paso
es convertirla en una forma
compatible con el medio de
transmisión, por lo regularse la
convierte en una serie de pulsos
digitales.
El código de línea de los pulsos
digitales podría ser del tipo NRZ.
Ejemplo de señal digital NRZ
En sistemas de corta distancia, se usa un LED,
que emite un haz de luz infrarrojo de baja
intensidad. En larga distancia se usa el láser que
se conmuta a una velocidad mucho más alta y
emite una luz coherente y de mayor potencia.
Los pulsos digitalessirven después para disparar
(modular) con rapidez una fuente de luz potente
alternando entre apagado y encendido.
En el receptor, se usa un PIN o APD para
detectar los pulsos de luz y convertirlos a en una
señal eléctrica.
Los pulsos digitales modulan al LED o láser.
2
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5/10/2015
Los tres retos de la transmisión por fibra
Desafíos
La transmisión de luz por fibra
presenta 3 grandesdesafíos.
1
Dispersión
Los pulsos de luz se dispersan a medida que
viajan por la fibra. Se produce por la propagación
multimodal y por el ancho espectral de las
fuentes de luz.
2
Atenuación
La potencia de luz se atenúa a medida que viaja por la fibra. Se produce por imperfecciones
propias del material de la fibra. Es un factor intrínseco.
3
No linealidades
Se producen cambios de la longitud deonda e interacciones entre longitudes de onda. Este
se tratará en el tema relacionado con tecnologías DWDM.
Los pulsos de luz se distorsionan
y atenúa al viajar por la fibra.
3
2.- Dispersión de pulsos
¿Porqué ocurre la dispersión?
Ocurre porque el pulso de luz
viaja a diferentes velocidades
a través de la fibra,
dependiendo del modo de
propagación y del ancho
espectral de la fuente
Ladispersión se manifiesta como un ensanchamiento del pulso en el tiempo, que se hace mayor con
la longitud. Este ensanchamiento limita la tasa de datos: a altas tasas, los pulsos de luz se solapan
unos con otros y se hacen indistinguibles para el receptor.
Definición de la dispersión
La dispersión se define como la duración del pulso de salida (∆t) cuando se aplica a la entrada
un pulso de luzinfinitesimalmente corto.
De una manera simple, la
dispersión mide el
ensanchamiento del pulso
por unidad de distancia: en
ps/km.
La dispersión limita la tasa de datos.
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5/10/2015
Efectos de la dispersión de pulsos
¿Cuáles son los efectos de la dispersión?
Los efectos aumentan con la longitud de la fibra. Si la
dispersión es grande, el pulso se integra en el
siguiente periodo de bit y se produceinterferencia
entre símbolos; entonces se alcanza el límite de la
capacidad de la fibra para aplicaciones digitales.
A mayor tasa de transmisión, menor será el periodo T
de pulsos y mayor será el efecto de la dispersión.
Ancho de banda eléctrico de la fibra
Puesto que sólo es necesario transmitir el componente fundamental de la onda
cuadrada en una aplicación digital, se puede decir que el anchode banda
eléctrico B de la fibra para máxima velocidad de transmisión será:
Para máxima velocidad, la dispersión total ∆t es igual a la mitad del periodo T.
Por tanto, puede decirse que el ancho de banda eléctrico B es:
Velocidad o tasa de transmisión
Nyquist define la máxima
capacidad de transmisión C
teórica para un canal. Si la señal
es de 2 niveles se calcula así.
B=
∆t
C
B=
5
Tipos de...
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