PARTE
II
PARAMETROS
DE ESTANDARIZACION
a) Bandas de operación
Existen
las siguientes bandas:
o
Banda O
o
Banda E
o
Banda S
o
Banda C
o Banda L
o
Banda U
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BANDA
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DESCRIPCION
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RANGO (nm)
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Banda O
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Original (original)
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1260-1360
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Banda E
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Extended (extendida)
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1360-1460
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Banda S
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Short (corta)
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1460-1530
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Banda C
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Conventional (convencional)
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1530-1565
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Banda L
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Long (larga)
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1565-1625
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Banda U
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Ultralong (ultralarga)
|
1625-1675
|
Fuente:
Elaboración Propia
b) Diámetro de campo modal
Es la
extensión de la mancha de luz del modo fundamental a la salida de la fibra su
valor se incrementa si la longitud de onda de la señal es mayor, se considera
de gran importancia en las fibras SM en base a este diámetro se pueden calcular
perdidas en empalmes por micro curvaturas, dispersión cromática, etc.
El diámetro
de campo modal da cuenta de la distribución axial de potencia que tiene el modo
propagado, que no coincide con el diámetro del núcleo de la fibra. La medida de
este parámetro se basa en la adquisición de datos referentes a la potencia
emitida en campo lejano bajo diversas condiciones y a su posterior transformación
a campo próximo.
c) Pendiente de dispersión cromática
El índice
de refracción de una fibra dependerá de la longitud de onda de la señal, los
diodos emiten luz que contienen una combinación de longitudes de onda, cada
longitud de onda viaja a una velocidad diferente, en consecuencia los rayos
La dispersión
cromática de una fibra se expresa en ps/(nm*km), representando el retraso o
incremento de tiempo(ps), esto depende del tipo de fibra y limita el bit rate o
la distancia de transmisión para una buena calidad de servicio.
El ensanchamiento
que sufren los pulsos de luz denominados dispersión, es un factor crítico que
limita la calidad de la transmisión de señal sobre enlaces ópticos. La dispersión
es una consecuencia de las propiedades físicas del medio de transmisión.
Las fibras
monomodo usadas en redes ópticas rápidas están sujetas a la dispersión cromática
que causa un ensanchamiento de los pulsos de luz según la longitud de onda, y
la dispersión de modo de polarización(PMD) que provoca un ensanchamiento del
pulso según la polarización. Un ensanchamiento excesivo provocara una superposición
de los pulsos y errores en la decodificación.
Figura
1: Dispersión cromática en fibra monomodo
La dispersión
cromática es un parámetro que limita la capacidad de transmisión de la fibra óptica.
En sistemas de comunicación de alta velocidad y larga distancia es fundamental
controlar su efecto, ya que limita fuertemente la capacidad de transmisión del
sistema y para ello es necesario utilizar sistemas de compensación de dispersión
cromática.
Figura
2: Pendiente de dispersión según la ITU-T G.656
d) Longitud de onda de corte del cable
Las fibras
single mode no guían un único rayo para todas las longitudes de onda, a partir
de una longitud de onda X recién se comportara como single mode. Para longitudes
de onda por debajo de X se pueden guiar varios modos y se comportaría como una
multi mode, esta longitud de onda que produce la separación entre MM y SM, esto
se conoce como longitud de onda de corte.
e) Coeficiente de atenuación
La atenuación
o perdidas de transmisión han demostrado se la espoleta que ha disparado la aceptación
de estos sistemas como medio de transmisión en telecomunicaciones. La atenuación
del canal es lo que fija la distancia entre repetidores (amplificadores de
señal), así pues la fibra empezó a ser un medio muy interesante cuando bajo su atenuación
por debajo de los 5dB/Km que es la atenuación típica de un conductor metálico.
La atenuación,
como en los demás medios de transmisión,
se mide en decibelios. El decibelio que se usa para comparar dos niveles de
potencia, se puede definir para una determinada longitud de onda como el cociente
entre la potencia óptica a la entrada de la fibra Pi y la potencia óptica a la
salida Po según la siguiente formula:
Numero
de decibelios(dB)=10 Log(Pi/Po)
Esta
unidad logarítmica tiene la ventaja que las multiplicaciones y divisiones se
transforman en sumas y restas, por lo contrario las sumas y restas aunque
complejas no se usan casi nunca.
f) Coeficiente de PMD
Es un
parámetro especificado por el fabricante de fibras ópticas al momento de su
venta y entrega, pero hay que tener en cuenta que debido a tensiones, cambios
de temperatura, esfuerzos, curvaturas, el paso del tiempo y el medio en que se encuentran
las fibras ópticas durante su vida útil, este coeficiente tiende a crecer, es
por esta razón que es muy recomendable medir sus valores periódicamente.
La ITU-T
recomienda que el DGD máximo en un enlace de fibra óptica no debiera superar el
30% de la ranura temporal de un bit(Tb) para no superar una penalidad de
potencia de 1 dB, producto de la distorsión provocada por PMD. Para no alcanzar
un DGDmax determinado, la PMD debiera encontrase en un rango menor a
DGDmax/3,donde DGDmax correspondería al 30% de la Tb. En otras palabras, el
PMDmax permitido seria:
PMD<(1/10)*Tb
Con este
criterio se puede construir una tabla resumen que relacione las tasas de transmisión
digital y los PMDmax permitidos para distintas distancias según el criterio en
la ecuación de arriba.
Tabla
de transmisión digital con sus respectivas ranuras temporales por bit, Tb y su
PMD max.
g) Atenuación espectral
Es la
perdida de potencia en función de la longitud de onda, los factores que originan
la atenuación son:
o
Absorción
o
Scattering
o
Radiación
Aunque
la fibra óptica está fabricada con silicio de alta pureza pueden aparecer pequeñas
impurezas e imperfecciones que hagan parte de la potencia se pierda o se
convierta en otro tipo de energía.
La impureza
mas importante son los iones OH, procedentes de una deficiente eliminación de
agua. Debido a estos iones aparece una frecuencia de resonancia a 1390nm que
hace la atención aumente en este punto. En fibras comerciales actuales se ha
reducido este pico de dispersión, son las fibras LWP(Low Water Peak) bajo recomendación
ITU-T G652.D, como se puede apreciar en la imagen a continuación.
Figura
3: Atenuación espectral de las fibras monomodo G.652.A&B(SM Convencional) y
G.652.C&D(SM LWP)
h) Fibras de dispersión desplazada no nula
NZDS (Non Zero Dispersión Shifted)
Fibra
monomodo de reducida dispersión, aunque no nula, en las proximidades de 1550 nm
(entre 1 y 6 ps/(Km*nm)). Su propósito es disminuir los citados inconvenientes
de las fibras DSF, ya que los efectos no lineales se ven aminorados cuando
existe al menos una ligera dispersión.
Para
resolver los problemas de no linealidades de la fibra de dispersión desplazada
surgieron este tipo de fibras, que se caracterizan por valores de dispersión cromatica
reducidos pero no nulos. En el mercado se pueden encontrar fibras con valores
de dispersión tanto positivos como negativos, con el fin de ser utilizadas en
sistemas de gestión de dispersión. En la recomendación ITU-T G.655 se puede
encontrar información sobre este tipo de fibras. Algunos ejemplos de este tipo
de fibras serian:
o
LEAF(Corning)
o
True-Wave(Lucent)
o
Teralight(Alcatel)
Figura
4: Fibra desplazada no nula
A continuacion algunas presentaciones y videos:
BIBLIOGRAFIA
- Fibra Optica para NGN-Dispersion Cromatica y PMD-TELNET-Redes Inteligentes
- Dispersión por modo de polarización (PMD) en redes troncales de fibra óptica. Hugo Zamora Farias-Departamento de Ingienieria Electrica-Universidad de Santiago de Chile
- Daniel, P., Francisco, R., José, C., Sistemas de Comunicaciones Ópticas. España: Valencia
- María, C. (2005). Comunicaciones Ópticas. España: Madrid
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