Distorsión no lineal introducida por la fibra óptica en sistemas multicanal

Prof. Dr. Francisco Ramos Pascual

(Artículo publicado en la revista CONECTRONICA nº 37)

Contenido del artículo

La utilización de técnicas de multiplexación de subportadoras (SCM, subcarrier multiplexing) para la transmisión de señales de vídeo multicanal sobre enlaces ópticos punto a punto se encuentra bien establecida. Una parte de los sistemas opera en la región de los 1300 nm. Sin embargo, es deseable operar en tercera ventana con el objetivo de reducir las pérdidas de la fibra y permitir el uso de amplificadores ópticos EDFA (erbium-doped fiber amplifier). En la región de 1550 nm, la fibra monomodo estándar presenta un incremento considerable de la dispersión cromática, lo cual da como resultado distorsión no lineal. En el caso de modulación directa, este efecto se agrava, ya que el chirp generado por el diodo láser se combina con la dispersión de la fibra dando lugar a niveles de distorsión intolerables. El empleo de moduladores externos es una solución ante el problema del chirp. No obstante, el efecto Kerr de las fibras ópticas cuando se someten a niveles de potencia óptica elevados se convierte entonces en la principal fuente de degradación. El fenómeno de automodulación de fase (SPM, self-phase modulation) debido a la no linealidad de la fibra interacciona con la dispersión cromática limitando la distancia de transmisión en los sistemas MI-DD (modulación de intensidad/detección directa) con modulación externa.

En este artículo se estudiará la distorsión no lineal introducida por las fibras ópticas monomodo dispersivas y no lineales. En primer lugar introduciremos dos modelos para la fibra óptica: lineal que incluye sólo la dispersión cromática, y no lineal que tiene en cuenta además el efecto Kerr. Posteriormente se presentarán resultados de simulación de distorsión armónica, margen dinámico o distorsión de intermodulación en sistemas multicanal CATV y MMDS. Por último, se demostrará la ecualización de la distorsión no lineal mediante el empleo de la técnica de inversión espectral.

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