fibra optica

SISTEMAS DE COMÚNICACIÓN POR FIBRA ÓPTICA
FIBRAS COMPENSADORAS DE DISPERSIÓN (DCF)

INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
FIET
UNIVERSIDAD DEL CAUCA
2013

FIBRAS COMPENSADORAS DE DISPERSIÓN (DCF).

Las redes ópticas permiten conexiones de gran capacidad que no pueden ser cubiertas con
otros medios de transmisión convencionales, la transmisión de señales del orden de Gbps
sobreenlaces de telecomunicaciones basados en fibra óptica estándar (Standard Single Mode
Fiber, SSMF) es de enorme interés debido a la gran disponibilidad de este tipo de fibras.
Si se trabaja en tercera ventana de transmisión (1550 nm), las bajas pérdidas de estas fibras
unido a la existencia de amplificadores ópticos de fibra dopada con erbio (Erbium Doped
Fiber Amplifier, EDFA) permite cubrirgrandes distancias, pero a pesar de su gran ancho de
banda prácticamente ilimitado (varios cientos de THz), la existencia a 1550 nm del fenómeno
de dispersión cromática limita la capacidad y el alcance máximos que pueden obtenerse en un
determinado sistema de comunicaciones ópticas.

 Dispersión cromática.

La dispersión cromática es el cambio que experimenta
el índice de refracción(medida que determina la
reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un
medio homogéneo) con la longitud de onda, en general
el índice disminuye a medida que aumenta la longitud
de onda. Por todo material transparente la luz azul viaja
más lentamente que la luz roja.
Fig.1 Dispersión cromática.

El término Dispersión Cromática también se refiere al retardo (deformación) espectral deun pulso óptico conforme se propaga por la fibra. La Fibra Óptica convencional tiene un
coeficiente de dispersión positivo, esto quiere decir que a mayores longitudes de ondas se
tiene un mayor tiempo de tránsito a través de la fibra comparado con las longitudes de
ondas cortas.

2

Fig.2 Ancho de pulso con dispersión cromática.

En el caso de transmisiones digitales, el efecto semanifiesta en un ensanchamiento
temporal de los pulsos ópticos que provoca interferencia entre símbolos. Es claro que si los
pulsos ópticos son más estrechos (mayores velocidades de modulación) o el enlace de fibra
más extenso (mayor dispersión acumulada), las degradaciones son más acusadas, de ahí
que exista un límite que suele expresarse normalmente por medio del producto ancho de
banda-longitudde fibra y que se mide en Gbps*km.

Fig.3 Dispersión cromática en enlaces digitales.

La sensibilidad a la dispersión se incrementa linealmente con la distancia y hace que se
incremente cuadráticamente con la velocidad, es decir, cuando se incrementa la velocidad
de bits desde 2.5 Gbps a 10 Gbps, la dispersión cromática se incrementa en un factor de 16.
La dispersión cromática no era unproblema en los primeros sistemas de transmisión por
una variedad de razones:


Las velocidades de transmisión no eran lo suficiente rápida como para que los pulsos
pueda extenderse lo suficiente para que interfieran con pulsos adyacentes.

3



La única longitud de onda de transmisión se localizó cerca de la longitud de onda de
dispersión mínima que significativamente disminuyó ladistorsión del pulso en una
distancia dada.



Antes que la potencia de la señal óptica llegue por debajo de un nivel crítico, la señal
atraviesa un regenerador. Aunque la función primaria del regenerador es de aumenta
la potencia de la señal, también sincroniza y reformaba la señal original y elimina los
efectos de dispersión cromática cada 60 o 70 km.

La dispersión cromática es elresultado combinado de dos efectos diferentes: la dispersión
del material y la dispersión de guía de onda.
En el vidrio de sílice, la velocidad de la luz (ó el índice refractivo) es dependiente de la
longitud de onda de la señal, la dispersión del material explica el ensanchamiento de un
pulso óptico debido a las velocidades diferentes de las frecuencias ópticas que constituyen
un pulso. La...