05 WDM

Multiplexación por División
de Longitud de Onda

Wavelength-Division Multiplexing

La demanda de capacidad de
bit-rate
 Se

estima que la capacidad de transmisión de bits
se cuadruplique cada 18 meses (2002)
 Sólo la fibra óptica puede abastecer esta necesidad
 Dos formas:
 Agregar nuevo cable o instalar cables con más hilos de

fibra; utilizar la fibra oscura disponible
 Emplear WDM en lafibra existente o en nuevas
instalaciones de fibra
 En

casi todos los casos, WDM será la tecnología
preferida, principalmente por los costos de agregar
fibra nueva, en particular en sistemas de larga
distancia

Al principio…
 Sólo

un flujo de bits (un canal)
 La banda 1310-nm evolucionó primero
que la 1550-nm
 La demanda por bit-rate creció, y la
tecnología empezó a desarrollarse
 Cuandose implementó la banda 1550nm, se colocó un segundo canal en esa
banda
 Allí nació una forma cruda pero efectiva
de WDM, un sistema de dos canales

Principio de los sistemas
WDM
 La

base de un sistema WDM la
conforman un par multiplexador demultiplexador
 Multiplexador puede ser simplemente un

dispositivo combinatorio de múltiples
longitudes de onda
 Demultiplexador debe separar
longitudesde onda individuales de un
conjunto de longitudes de onda. Por
tanto, los demultiplexadores necesitan
un mecanismo de selección de longitud

Mecanismos de selección de
longitudes de onda
 Estos

mecanismos se pueden
clasificar en dos amplias categorías:
 Demultiplexadores basados en difracción
 Demultiplexadores basados en

interferencia

Demultiplexadores
 De

difracción: utilizan unelemento
angularmente dispersivo, como
puede ser una rejilla (o red) de
difracción, la cual dispersa la luz
incidente espacialmente en varios
componentes de acuerdo a su
longitud de onda
 De interferencia: utilizan
acopladores direccionales y filtros
ópticos

EDFA
 Amplificadores

de Fibra Dopada con

Erbio
 Erbium-Doped Fiber Amplifier

 Es un elemento necesario en WDM
 Alta ganancia (20-25 dB)compensa

las pérdidas incurridas en los
elementos pasivos de los
multiplexadores y demultiplexadores
 Banda de operación: 1530-1565 nm

Cuadrícula de la ITU
(ITU Grid)
 La

ITU desarrolló para esta banda
(1530-1565 nm) una cuadrícula de
longitudes de onda estandarizada
 Separación entre canales de
200/100/50 y extendido a 25-GHz
 La cuadrícula se basa en la relación
F = 193.1 ± m × 0.1 THzdonde 193.1 THz es la frecuencia de
referencia y m es un entero

Interferómetro de FabryPerot (FP)
 Se

basa en la interferencia de
múltiples reflexiones de un haz de
luz en dos superficies de una placa
fina.
 La interferencia máxima para cada
longitud de onda se expresa
matemáticamente
mλ= 2d cos α
donde m es un entero y d es la
distancia entre las placas.

Más sobre Fabry-Perot
 El

resonadorFP es un dispositivo que se deriva
del interferómetro FP. Tiene aplicaciones en
láseres, como mecanismo de feedback.
 La finura (finesse) es una indicación de cuántos
canales de longitud de onda pueden pasar sin
que haya interferencia severa entre ellas.
 Es una medida que relaciona la energía de las

longitudes de onda dentro de la cavidad y la pérdida
de energía por ciclo.
 A mayor finura,más estrecha es la línea de
resonancia.

Más acerca de FabryPerot
 El

interferómetro FP sirve como un
excelente filtro
 El ajuste del filtro se logra
cambiando la longitud de separación
entre los espejos
 La estructura completa se puede
encapsular en una cabina
piezoeléctrica para que dicha
longitud se pueda cambiar
electrónicamente y seleccionar un

Filtros Mach-Zehnder
 Un

interferómetroMach-Zehnder se logra
conectando dos acopladores de 3-dB,
provocando un retraso en uno de las líneas para
lograr el desfase deseado
 La fase relativa y la transmitancia dependen de
la longitud de onda
T(ν) = cos2 (π ν τm)
donde τ es el retraso relativo y ν es la frecuencia
 El resultado de la transmitancia de una cadena
de 10 MZ tiene una selectividad de canal tan
buena como un filtro FP con...