Esquemas de Pre y Post Compensación en Fibra Óptica

Summary

En esta clase sobre fibra óptica, se explica la dispersión y sus métodos de compensación. Se detallan los tipos de dispersión (modal, cromática y de polarización) y los mecanismos para reducirla, como el uso de fibras con dispersión desplazada y fibras compensadoras. A través de simulaciones prácticas con el software OptiSystem, se implementan tres esquemas de compensación: precompensación, postcompensación y compensación simétrica. Al comparar los resultados de cada enfoque, se concluye que la compensación simétrica es la más eficiente, logrando una mejor calidad de señal y menores errores en la transmisión.

Takeaways

• 😀 La dispersión en una fibra óptica es la capacidad máxima que se puede transmitir por unidad de longitud, y se produce cuando un pulso de luz se ensancha durante su transmisión.
• 😀 La dispersión aumenta con la longitud de la fibra y la velocidad de transmisión, lo que puede causar solapamiento de pulsos y errores en la señal recibida.
• 😀 Existen tres tipos de dispersión en fibras ópticas: dispersión modal, cromática y de modo de polarización (PM).
• 😀 La dispersión modal ocurre en fibras multimodo, debido a que los rayos siguen trayectorias diferentes y llegan a su destino en tiempos distintos.
• 😀 La dispersión cromática se produce cuando los rayos de luz llegan al otro extremo en diferentes momentos, causando distorsión de la señal.
• 😀 La dispersión de modo de polarización (PM) ocurre cuando los componentes horizontales y verticales de la luz se desplazan con diferentes velocidades, causando el ensanchamiento de los pulsos.
• 😀 Para compensar la dispersión en un enlace de fibra óptica, se pueden utilizar fibras con dispersión desplazada o fibras compensadoras de dispersión.
• 😀 Las fibras con dispersión desplazada se diseñan para anular la dispersión cromática a longitudes de onda diferentes a 1,310 nm, y son útiles para aplicaciones específicas como las fibras SF.
• 😀 Los esquemas de compensación de dispersión incluyen pre-compensación, post-compensación y compensación simétrica, cada uno con su configuración y aplicación específica.
• 😀 En la práctica, se utilizan herramientas como OptiSystem para simular enlaces ópticos y compensar la dispersión utilizando fibras compensadoras y amplificadores para contrarrestar las pérdidas por atenuación.
• 😀 Los resultados de las simulaciones muestran que la compensación simétrica ofrece la mejor calidad de señal, con un factor Q más alto y pulsos más nítidos que los obtenidos con otros esquemas.

Q & A

¿Qué es la dispersión en una fibra óptica?

La dispersión en una fibra óptica se refiere al ensanchamiento de un pulso de luz durante su transmisión por la fibra, lo que puede ocasionar que el receptor no pueda recuperar la forma original de la señal, provocando errores en la transmisión.

¿Cuáles son los tipos de dispersión en fibras ópticas?

Existen tres tipos de dispersión en fibras ópticas: dispersión modal, dispersión cromática y dispersión de modo de polarización (PM).

¿Cómo afecta la longitud de la fibra a la dispersión?

A medida que aumenta la longitud de la fibra, la dispersión también aumenta, lo que puede causar que los pulsos de luz se solapen, lo que incrementa el riesgo de errores de transmisión.

¿Qué es la dispersión modal?

La dispersión modal es un tipo de dispersión presente en las fibras multimodo, causada por los diferentes trayectos de transmisión de los modos dentro de la fibra. Esto provoca que los pulsos lleguen al receptor en diferentes tiempos, ensanchándose.

¿Qué es la dispersión cromática?

La dispersión cromática se produce cuando los rayos de luz inyectados en el extremo de un cable llegan al otro lado en diferentes momentos, causando una señal distorsionada. Esta dispersión es la suma de la dispersión cromática de material y la dispersión cromática de guía de onda.

¿Qué es la dispersión de modo de polarización (PM)?

La dispersión de modo de polarización es provocada por el desplazamiento de las componentes horizontales y verticales de la luz, que viajan con diferentes velocidades debido a los distintos índices de refracción en la fibra, provocando el ensanchamiento de los pulsos.

¿Qué métodos existen para compensar la dispersión en una fibra óptica?

Existen varios métodos para compensar la dispersión, como el uso de fibras con dispersión desplazada y el uso de fibras compensadoras de dispersión. También se pueden implementar esquemas de compensación como post compensación, pre compensación y compensación simétrica.

¿Qué es una fibra con dispersión desplazada?

Una fibra con dispersión desplazada tiene una alteración en su composición, lo que permite anular la dispersión cromática a ciertas longitudes de onda, como la de 1310 nm, y minimizar la dispersión a 1550 nm.

¿Cuáles son los esquemas de compensación de dispersión en fibras ópticas?

Los esquemas de compensación de dispersión incluyen: post compensación (donde la fibra compensadora se coloca después de la fibra principal), pre compensación (donde la fibra compensadora se coloca antes de la fibra principal) y compensación simétrica (donde se usan dos tramos de fibra compensadora antes y después de la fibra principal).

¿Cuál es la mejor opción para compensar la dispersión en un enlace de fibra óptica?

La compensación simétrica es generalmente la mejor opción, ya que reduce las pérdidas de dispersión de manera más efectiva y produce una señal más precisa y con menos errores, como se observa en la comparación de los factores de calidad (Q) de los diferentes esquemas.