Dispersión Optica

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CARRERA DE INGENIERIA EN ELECTRONICA
SEDE DE HEREDIA



CURSO “FIBRAS OPTICAS”





TAREA 2

“DISPERSION DE RAYLEIGH Y MEI”







Preparado por: Walter Robles Meneses










8 de junio 2012





DEFINICIÓN DE DISPERSIÓN
La dispersión es un efecto generado por el material del que se compone la fibra, causando un efecto de deformación dela señal transmitida.

Pueden tipificarse generalmente tres tipos de dispersión a saber:

1- Dispersión por Modo (Modal, DM).
2- Dispersión por Color (Cromática, DC)
3- Dispersión por Polarización (PMD)

Dispersión por Modo (Modal, DM)
Como cualquier frente de onda, un haz de luz que entra a una fibra óptica está compuesto por diferentes modos, que para una mejor comprensióndefiniremos como rayos. Estos rayos ingresan al interior de la fibra óptica con distintos ángulos, siguiendo rutas distintas en su viaje por el interior de la fibra, presentando distintos tiempos de propagación, lo cual hace que lleguen al sitio de recepción en momentos diferentes, distribuyendo la energía de la señal transmitida en un tiempo más largo. En el caso de transmitir un pulso, el mismo puedellegar al lado de recepción con una forma de onda más ancha.

Este tipo de dispersión es la más importante, ya que introduce severas limitaciones en la velocidad de transmisión que puede ser empleada por el enlace óptico.

Dispersión por Color (Cromática, DC)
La luz emitida por un LED o un láser contiene varias longitudes de onda, que viajan a distintas velocidades dentro de la fibra ópticadebido a que existe una variación del índice de refracción con respecto a la longitud de onda en la fibra óptica, ocasionando que lleguen a destino en tiempos distintos. Este efecto es denominado: dispersión cromática.
En el caso del material de silicio puro, el punto de cero dispersión λZD para longitudes de onda inferiores a 1.276 ηm, genera una dispersión de material negativa DM- en cuya banda lasfrecuencia mientras más baja es la longitud de onda, más lento viaja la señal en el medio. En la dispersión positiva, DM+, por encima de ese punto (λZD) sucede todo lo contrario, mientras más alta es la longitud de onda, más rápido viaja la señal en el medio.


Dispersión por Polarización (PMD)
La dispersión por modo de polarización (PMD) es causada por la diferencia de tiempo de llegada delos modos de polarización (horizontal y vertical) transmitidas en una fibra. De acuerdo a la teoría de ondas, la luz posee dos (2) componentes (campo eléctrico y campo magnético) polarizados ortogonalmente. La diferencia de velocidad es ocasionada por imperfecciones en la geometría de la fibra.

La dispersión por modo de polarización se hace relevante en transmisiones que están por encima de 10Gbps, afectando enlaces de altas capacidades y actualmente no puede ser compensada luego de que se ha culminado la fabricación del cable.
Sin embargo existen aún dos tipos más de fenómenos asociados al transporte de luz por medio de una fibra óptica, que impactan en el rendimiento y eficiencia de la misma además que influyen en las pérdidas que se experimentan ellos son:

1- Dispersión deRayleigh.
2- Difusión de Mie

Dispersión de Rayleigh.
La dispersión de Rayleigh (en honor a Lord Rayleigh) es la dispersión de la luz visible o cualquier otra radiación electromagnética por partículas mucho menores que la longitud de onda de los fotones dispersados. Ocurre cuando la luz viaja por sólidos y líquidos transparentes, pero se ve con mayor frecuencia en los gases.

En fibrasópticas se debe a las variaciones en la densidad y concentración molecular de la constitución de la fibra, por posibles burbujas, no homogeneidad del material, rupturas ó irregularidades en las superficies del núcleo y del revestimiento durante su almacenaje y montaje, es una de las fuentes principales de dispersión en fibras comerciales que operan el longitudes de onda de 700 nm y 1600 nm., se...