Matemáticas

LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
EL FUTURO DE LAS FIBRAS OPTICAS

MSc.Luis A .Rojas

El Futuro de las Fibras Opticas
La Óptica será en el siglo XXI lo que la electrónica fué en el siglo XX

Una mirada al presente y al futuro de las fibras ópticas
?Amplificadores de fibra dopada con Erbium(

EFDA) ?Solitons. ?Dispersión del Modo de Polarización(PMD) ?Modulacion Por Division de Longitud deOnda(WDM)

EFDA
?La idea de dopar Fibras con Erbium y otros

elementos de tierras extrañas data de los principios de los años 60 cuando Charles Koester y Elias Snitzer investigaron fibras dopadas con elementos de tierra extraños llamados NEODYMIUN, ellos descubrieron que dicha fibra pudiera ser usada como un lazo medio y podía amplificar la luz.

Fibras Dopadas con Erbium (EDFA)
?El temano fue estudiado sino ,hasta 1985-86,

cuando el prof.David Payne y su equipo en la Universidad de Sourthampson revivieron el interés en la fibra dopada con Erbium, ellos demostraron que la fibra dopada podría ser un modelo de amplificador óptico a 1550 nm.

EFDA
?En un principio se encontraron dificultades ya que se

demostró que aunque varias longitudes de diferentes ondas pueden usarsepara darle energía al Erbium, solamente unas pocas lo hacen en forma eficiente. ?Por ejemplo cuando un átomo de Erbium es bombeado con una luz de 0.67ó 0.80 micras, absorbe un fotón, conservando el estado energético deseado. Pero entonces puede saltar hacia un segundo estado por absorber un segundo fotón.

EFDA
?En un amplificador de fibras, una fracción de los

átomos del Erbium saltaránhacia este segundo estado el cual previene que ellos transfieran su energía hacia la señal óptica. Como resultado la eficiencia del regenerador es reducida. ?Afortunadamente, la radiación a 0.98 ó 1.48 micras puede energizar el Erbium sin padecer de este efecto no deseado.

EFDA
?El EFDA fué

el que facilitó la segunda mayor revolución que se fraguó en la introducción de la WDM ?Gracias ala capacidad de los EFDAs de amplificar varias longitudes de onda simultáneamente, el WDM se ha confirmado como la forma más económica y práctica de mejorar las redes.

EFDA
?Las fibras dopadas con Erbium eliminan la necesidad

del complicado equipo de repetidores que son usados en el sistema convencional para regenerar señales debilitadas. ?Los diodos láser energizan el amplificadoremitiendo una radiación a una medida del orden de 1.480 ó 0.98 micras, la luz es absorbida por los átomos de Erbium, cambiandolos a un nivel alto de energía

EDFA
Cuando una señal débil entra a la fibra de Erbium, el energizador de átomos Erbium transfiere la energía a la señal a través de un proceso que Einstein denominó “ emision estimulada”. La fibra dopada con Erbium no es considerada como unrepetidor, sino que actúa como regenerador de señales, ya que los repetidores convierten la luz en corriente eléctrica- amplifican dicha corriente y las transforma en luz nuevamente.

Física de la Luz
En los semiconductores energéticos: a. Banda de Valencia. b. Banda de Separación. c. Banda de Conducción. existen los niveles

Optimizando el perfil de atenuación de este FBG, se puedeobtener una respuesta espectral que es inversa de la del EDFA, lo que significa que se puede crear un EDFA de banda ancha introduciendo un FBG en la salida del amplificador óptico.

EFDA
?Las

fibras EFDA , no interrunpen el flujo de señal de luz cuando estas se propagan del transmisor al receptor.

SOLITONS
?Linn F. Mollemauer, quien fue pionero en el

campo de los solitons en F.O,propuso que las fibras amplificadas pueden compensar las pér didas en fibras, haciendo posible sostener la propagación de solitons en largas distancias

SOLITONS
?Un

soliton es un pulso ordinario de luz, que consiste en varios componentes que difieren ligeramente en longitud de onda. ?El soliton puede viajar indefinidamente a través de una fibra perfecta, o sea que no atenúa el pulso de luz...