Conmutación fotonica

Tecnologías de Conmutación Fotónica para el Enrutamiento de Canales WDM en Redes Ópticas de Comunicación.

Nájera A., Alfredo O.
Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Eléctrica

Resumen- La multiplexación por división de longitud de onda es una tecnología que aumenta la capacidad de transporte de las redes ópticas, ya que permiten integrar varios canales ópticos dentrode un solo hilo de fibra óptica, mediante portadoras ópticas de diferentes longitudes de onda.
Un sistema de conmutación óptica es aquel que se utiliza para enrutar varios canales ópticos de entrada a distintas salidas posibles. Ésta conmutación se puede realizar mediante métodos opacos en donde la señal óptica requiere de una conversión óptica-eléctrica-óptica, o mediante métodos transparentesdonde la conmutación es totalmente óptica.
Dentro de las tecnologías de conmutación fotónica se encuentran conmutadores fabricados con dispositivos micro-electro-mecánicos, conmutadores termo-ópticos, de cristal líquido, acusto-ópticos y electro-holográficos.

Palabras claves- WDM, Conmutación Fotónica, OADM, OXC, MEMS, Termo-Óptico, Acusto-Óptico, Electro-Holográficos.

1 Introducción
Unsistema de comunicación óptica es aquel que utilizan como medio de transmisión un cable de fibra óptica, en el cual se inyecta en el extremo emisor de la misma, una señal óptica (previamente la señal eléctrica procedente del emisor se ha convertido en óptica mediante un LED o Láser y ha sido modulada mediante una portadora óptica) que llega al extremo receptor, atenuada y, probablemente con algunadistorsión debido a la dispersión cromática propia de la fibra, donde se recibe en un foto-detector, para posteriormente se decodificada y convertida en eléctrica para su lectura por el receptor. A pesar de su alto costo, este tipo de medio de transmisión ha tomado una gran auge en las telecomunicaciones debido a la tendencia actual de la redes a ser convergentes y a integrar toda una serie deservicios que demandan confiabilidad y un gran ancho de banda para su transmisión (voz, datos, video, etc.); razón por la cual las comunicaciones mediante sistemas ópticos cubren esta demanda de ancho de banda y confiabilidad. Sin embargo en los últimos años se ha venido desarrollando tecnologías que permiten aumentar las prestaciones que ofrecen las comunicaciones ópticas, como lo son lamultiplexación de canales ópticos dentro de un solo hilo de fibra óptica, lo cual disminuiría el costo en infraestructuras de tendidos de cables de fibra, además del desarrollo de conmutadores totalmente ópticos, que permiten encaminar las señales ópticas sin necesidad de una conversión óptica-eléctrica-óptica (OEO).

2 Multiplexación WDM y Conmutación Fotónica
Dos elementos importantes dentro del diseñode redes ópticas de comunicación son los multiplexores WDM y los conmutadores fotónicos, los cuales permiten enrutar varios canales ópticos a través de un solo hilo de fibra, con lo cual la capacidad de transmisión de datos de la fibra óptica aumentaría significativamente, soportando de esta forma la demanda de ancho de banda de los nuevos servicios que surgen debido a la integración de la redesactuales.

2.1 Multiplexación WDM
La Multiplexación por División de Longitud de Onda (WDM - Wavelength Division Multiplexing) es una tecnología que permite multiplexar varios canales de datos sobre una sola fibra óptica mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, usando luz procedente de un láser o un LED.
WDM permite aumentar la capacidad de transporte de las redes ópticasexistentes. Mediante el uso de multiplexores y demultiplexores, los sistemas WDM combinan multitud de canales ópticos sobre una misma fibra, de tal manera que pueden ser amplificados y transmitidos simultáneamente.
En un sistema WDM, cada longitud de onda es multiplexada y enviada mediante un cable de fibra óptica mono-modo hacia el receptor, donde luego las mismas serán demultiplexadas. En...