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Dispersin Intermodal

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  • Dispersin Intermodal

  • Fibra Multimodo y Monomodo:

    Una fibra ptica consta de un ncleo cilndrico rodeado por unrevestimiento.

    Tanto el ncleo y el revestimiento estn hechos principalmente deslice (SiO2), que tiene un ndice de refraccin de aproximadamente1.45.

    El ndice de refraccin de un material es la relacin de la velocidad dela luz en el vaco a la velocidad de la luz en ese material.

    Durante la fabricacin de la fibra, ciertas impurezas se introducen enel ncleo y / o el revestimiento de manera que la ndice de refraccines ligeramente mayor en el ncleo que en el revestimiento.

  • Fibra Multimodo y Monomodo:

    Materiales tales como germanio y fsforo aumentan el ndice derefraccin de la slice y se utilizan como dopantes para el ncleo,mientras que los materiales tales como boro y flor que disminuyenla ndice de refraccin de la slice se utilizan como dopantes para elrevestimiento.

    El aumento del ndice de refraccin del ncleo permite que la luz segua por el ncleo, y por lo tanto propagarse a travs de la fibra.

  • Fibra Multimodo y Monomodo:

    Al igual que hay diferentes grados de cables de cobre, hay muchos grados de fibra ptica.

    La brecha ms fundamental es entre fibra monomodo y multimodo.

    La diferencia entre los dos es tan profunda que a menudo es mejor pensar en ellos como completamente diferentes tipos de medios, casi tan diferentes como el cobre y fibra.

  • Posee un ncleo mucho mayor que una longitud de onda de luz

    Lleva cientos de modos (pueden ser tomados como trayectorias depropagacin independientes de las seales pticas).

    Las seales con diferentes modos tienen velocidades diferentes(resultado: dispersin intermodal).

    La dispersin produce la ampliacin de la seal que corresponde a unbit.

    La ampliacin de la seal produce la superposicin de los pulsos querepresentan a los bits adyacentes, distorsionando la seal.

  • A la distorsin la seal se conoce como ISI (Interferencia intersimblica)

    Fibras monomodo

    El ncleo es de la misma escala que la longitud de onda.

    Elimina el ISI.

    Se usa para anchos de banda grandes y largas distancias de

    transmisin.

  • Enfoque ptica Geomtrica

    Podemos obtener una comprensin simplificada de propagacin de laluz en la fibra ptica utilizando: teora de los rayos o enfoque pticageomtrica.

    Este enfoque es vlido cuando la fibra que se utiliza tiene un ncleode un radio que es mucho ms grande que la longitud de ondaoperativa .

    Estas son las fibras multimodo y de comunicacin ptica de primerageneracin

    Estas fueron construidos usando fibras con un rango de 25-100 micrasy alrededor de = 0,85 micras.

  • Reflexin y refraccin de los rayos de luz que

    interactan

    entre dos medios

    Propagacin de los rayos de luz en la fibra

    ptica por reflexin

    interna total

  • En el enfoque de la ptica geomtrica, la luz puede ser consideradocomo que consiste en una nmero de "rayos" que se propagan enlnea recta dentro de un material (o medio) y siendo reflejada y / orefractada en las interfaces entre dos materiales. Figura muestra lainterfaz entre dos medios de ndice de refraccin n1 y n2.

    Las leyes de la ptica geomtrica afirman que

    (ley de Snell)

    Julio farfanResaltado

  • Reflexin interna total- ngulo crtico

    Si n1> n2, llega un punto en que 2 = / 2 radianes. Esto sucedecuando 1 = sin-1 (n2 / n1).

    Para valores grandes de 1, no hay rayo refractado, y toda la energaa partir de el rayo incidente es reflejada.

    Este fenmeno se llama.

    El ngulo de menor incidencia de la cual obtenemos la reflexininterna total se denomina ngulo crtico y es igual a sin-1 (n2 / n1).

  • La luz se propaga en la fibra ptica debido a una serie de reflexiones internas totales que se producen en la interfaz ncleo-revestimiento

    En esta figura, el acoplamiento de luz del medio exterior (toma como aire con n0 ndice de refraccin) en la fibra tambin se indica.

    Se puede demostrar usando la ley de Snell que slo los rayos de luz que son incidente en un ngulo:

  • Se propagar: En el interfaz ncleo de aire se someter a la reflexintotal interna en la interfaz ncleo-revestimiento. Tales rayos se llamanrayos guiadas, y

    max: ngulo de aceptacin.

    La diferencia de ndice de refraccin n1 - n2 es generalmentepequeo.

    Conveniente para denotar la diferencia de ndice de refraccinfraccional (n1 - n2) / n1

    Para un pequeo:

  • Limitacin de la tasa de bits debido a la distancia La energa de un pulso estrecho (en tiempo) en la entrada de una

    fibra, se extiende sobre un intervalo de tiempo ms grande en la salida de la misma.

    (dispersin intermodal) es la diferencia entre los rayos ms lentos y los ms rpidos.

    Puede reducirse significativamente (fibra de ndice graduado) e incluso ser eliminada (fibra monomodo).

  • Considere una fibra de longitud L.

    El rayo ms rpido guiada es la que viaja a lo largo del centro delncleo y toma un tiempo

    =1

    El rayo guiado ms lento es incidente en el ngulo crtico en la interfazncleo-revestimiento, y se puede demostrar que se necesita un tiempo

    =1

    2

    2

    Entonces: = Ts Tf =1

    2

    2

    Julio farfanResaltado

    Julio farfanResaltado

    Julio farfanResaltado

  • Depende de la tasa de bits usada.

    Una medida aproximada de la variacin de retardo que puede ser tolerada en una tasa de bits de B b / s es la mitad del periodo de bit 1/ 2B s. As dispersin intermodal establece el siguiente lmite:

    =1

    2

    2