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CARACTERÍSTICAS DE LAS FIBRAS ÓPTICAS

PROPAGACIÓN DEL CAMPO EH

ANCHO DE BANDA

ATENUACIÓN ESPECTRAL

Apertura numérica

Si se hace incidir la luz sobre una superficie plana que separa a dos medios dieléctricos con distinto índice de refracción, se obtiene que: parte de la energía

se refleja (rebota con un ángulo de reflexión igual de incidencia) y parte se refracta (atraviesa la superficie variando el ángulo según la ley de Snell).

Dispersión modal

Perfil de índice de refracción

Longitud de onda de corte

Dispersión cromática

PMD

Si se inyecta a un mismo tiempo un determinado número de fotones en la salida se identificarán en el tiempo debido a los distintos recorridos. A esta dispersión o apertura del impulso de ingreso se la denomina modal o intermodal debido a que en la teoría electromagnética se denomina modo de propagación al rayo de la física clásica.

-Se produce porque los distintos modos de propagación recorren distintos caminos en distinto tiempo.

-La velocidad de propagación del modo en el medio dieléctrico es c/n (c la velocidad de la luz en el vacío 3.105 Km/s).

-Los rayos que recorren mayor camino lo hacen por la periferia del núcleo.

-Lo hacen allí donde el índice de refracción es menor que en el centro y donde la velocidad también es mayor.

-La mayor longitud de recorrido se compensa con la mayor velocidad de propagación.

Para disminuir la dispersión modal es la reducción del número de modos a la unidad (N=1), obteniendo la denominada fibra óptica monomodo. A partir de 1985 solo las fibras monomodo se usan en telecomunicaciones; las multimodo se reservan para redes de datos de corta longitud. El valor de α a partir de la cual la fibra óptica se comporta como monomodo se denomina longitud de onda de corte

Si la dispersión modal en la FO monomodo se anula el ancho de banda será infinito, lo cual no ocurre debido a que existe la

dispersión cromática o intramodal que es de magnitud inferior a la dispersión modal y por ello permanece enmascarada en las fibras ópticas multimodo y ahora adquiere importancia. La dispersión cromática es la suma de la dispersión del material y de la dispersión de guía de ondas.

Las distintas polarizaciones de la luz se propagan a distinta velocidad y esto se interpreta como una dispersión. Las causas se deben a la geometría del núcleo, a esfuerzos de compresión, flexión o torsión. La PMD es un valor aleatorio que varía a lo largo del tiempo. Las FO desarrolladas en 1998 por Lucent permite reducir el efecto del PMD debido a que son fabricadas mediante un proceso giratorio para compensar deformaciones fijas.

Dispersión de Rayleigh

El esparcimiento o dispersión de Rayleigh se debe a fluctuaciones de concentración y densidad, burbujas en el material,

inhomogeneidades y fisuras o imperfecciones de la guía de ondas por irregularidades interfaciales del núcleo y revestimiento.

Absorción del material

En lo que respecta a las absorciones el SiO2 produce una absorción natural con un mínimo en 1,55 μm. Se diferencian por

ello dos zonas: una hacia el infrarrojo IR y otra ultravioleta UV.

Atenuación en curvaturas

Una atenuación adicional son los modos fugados cuya conocimiento resulta útil para explicar la atenuación en curvaturas.

En una fibra óptica lineal el campo del modo de propagación principal EH11 (transversal eléctrico-magnético) tiene el

máximo de energía en el centro del núcleo y decrece hacia la periferia.

Estabilidad a largo plazo

La estabilidad de la atenuación de las fibras ópticas se ve afectada por la migración de H2O y H2 hacia el centro del núcleo.

Sin embargo, la velocidad para el H2O es muy lenta. En cambio, la permeabilidad del H2 es de pocos días. El H2 se difunde en el interior de la fibra óptica hasta que la concentración está en equilibrio con la presión parcial. El proceso es reversible; en cambio en el caso de los grupos OH es irreversible.