sistemas de fibra optica

CAPÍTULO 2

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CAPÍTULO
 2
 

 

Sistema
 de
 Comunicaciones
 Óptico:
 
 
Estado
 del
 Arte
 

 

 

 

 

Durante muchos años varios sistemas de comunicaciones han surgido con la finalidad de obtener transmisiones
más fiables que sean capaces de soportar grandes tasas de transmisión a mayores distancias. Antesdel siglo 19, los
sistemas de comunicaciones estaban basados en señales ópticas o acústicas, (señales de humo, fuego, sonidos, etc.)
que tenían tasas de transmisión muy bajas y que no permitían enviar toda clase de información. Con la invención
de telégrafo en 1838 por Samuel F. B. Morse se inició una nueva época de comunicaciones basadas en electricidad
que alcanzaban tasas de transmisión dehasta 10 bps [1].
El primer sistema comercial de telegrafía fue implementado en 1844, creándose redes telegráficas de cobre en
múltiples países del mundo. Posteriormente gracias a la invención del teléfono en 1876, el uso de cables de cobre
para transmitir información se expandió enormemente con la instalación de redes telefónicas mundiales. En 1887
Heinrich Hertz descubre la radiación de lasondas electromagnéticas y con esto, en 1895, Guglielmo Marconi
realiza la primera demostración del radio [1].
En los siguientes años una gran porción del espectro electromagnético fue utilizado para transmitir información de
un lugar a otro. La razón de esto radica en que en sistemas de telecomunicaciones, por lo general, la información a
transmitir es montada o sobrepuesta sobre otra ondaelectromagnética que se conoce como portadora. Como la
cantidad de información a transmitir (o ancho de banda) está directamente relacionada con la frecuencia a la que
la portadora opera, entonces aumentar la frecuencia de ésta implica aumentar el ancho de banda de la señal de
información, lo que provee al sistema de una mayor capacidad de información [1,2].
De esta manera, el crecimiento de estossistemas evolucionó a utilizar frecuencias más altas (longitudes de onda
más pequeñas), lo que dio nacimiento a la televisión, el radar y enlaces de microondas.
Con la invención del láser y su demostración en 1960 surgió una nueva etapa en la historia de las comunicaciones.
Aprovechando que las frecuencias ópticas están en el orden de 5x1014 Hz, el láser tiene una capacidad de
información queexcede a los sistemas de microondas por un factor de 105, lo que equivale aproximadamente a 10
millones de canales de TV. Tratando de aprovechar esta ventaja, múltiples experimentos utilizando canales ópticos
atmosféricos se realizaron durante esa época, sin embargo, el alto costo de estos sistemas y los problemas que
presentaba el medio de comunicación como niebla, polvo, lluvia, etc.,ocasionó que estos no se desarrollaran
plenamente [1,7].
Conjunto con estos experimentos, múltiples trabajos de investigación sobre fibras ópticas se estaban desarrollando.
En 1966 se sugirió que las fibras ópticas eran la mejor opción para utilizar el láser y transmitir información, debido
a que éstas eran capaces de guiar luz de una manera similar de cómo los cables de cobre guiaban electrones. Sinembargo existía el problema de la gran atenuación que presentaban las fibras en aquel entonces, 1,000 dB/km, y
no fue hasta 1970 cuando estas pérdidas se lograron reducir por debajo de los 20 dB/km. En ese mismo tiempo se


 

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SISTEMA DE COMUNICACIONES ÓPTICO: ESTADO DEL ARTE


 
demostraron los láseres de semiconductor GaAs trabajando continuamente atemperatura ambiente, siendo estos
dos eventos los grandes impulsores en el desarrollo de sistemas de comunicaciones por fibra óptica [2,7].
El gran desarrollo realizado durante los 30 años posteriores se puede agrupar en 5 generaciones diferentes, durante
las cuales, el producto BL (siendo B la velocidad de transmisión y L la distancia entre repetidores) se duplicó cada
año [2,7].
Los sistemas...