Caracterización de fibras ópticas a frecuencias de microondas

Prof. Dr. Francisco Ramos Pascual

(Artículo publicado en la revista GIGATRONIC nº 6)

Contenido del artículo

Los sistemas de comunicaciones ópticas analógicos operando a 1550 nm se benefician de las bajas pérdidas de la fibra estándar monomodo (SSMF) y del uso de los amplificadores ópticos de fibra dopada con erbio (EDFA) para conseguir transparencia a las señales de radiofrecuencia (RF). No obstante, las SSMFs presentan valores de dispersión cromática considerables a estas longitudes de onda además de diversos efectos no lineales. La respuesta de una fibra óptica bajo propagación dispersiva ha sido estudiada en profundidad, observándose un fenómeno de desvanecimiento de la potencia eléctrica de RF recibida a la salida del fotodetector. Este desvanecimiento se produce de forma periódica con la variación de la frecuencia de modulación o la longitud de fibra óptica y se conoce con el nombre de efecto de supresión de la portadora. Su explicación se debe al diferente desfase que introduce la dispersión cromática sobre cada una de las bandas de modulación de la señal óptica, lo cual conduce a una cancelación de ambas al realizar la fotodetección para ciertas frecuencias o longitudes de fibra. Previamente se han demostrado diversas técnicas para compensar este efecto, tales como la modulación óptica en banda lateral única, el uso de fibras compensadoras de dispersión o redes de difracción sobre fibra óptica, técnicas de modulación con portadora suprimida o la técnica de inversión espectral. Sin embargo, una técnica muy simple consiste en utilizar un transmisor óptico de gran potencia para inducir efectos no lineales, tales como la automodulación de fase (SPM), en el enlace de fibra. El chirp inducido por el SPM de la fibra durante la propagación conduce a un aumento del producto ancho de banda por longitud de fibra del sistema. Su efecto es similar al producido por los transmisores ópticos con chirp negativo, de tal forma que se produce un alejamiento de los nulos de transmisión de la función de transferencia del sistema al aumentar la potencia óptica inyectada a la entrada de la fibra.

En este artículo se analizará la función de transferencia de fibras ópticas a frecuencias de microondas incluyendo los efectos del chirp del transmisor óptico y de la potencia inyectada a la entrada del enlace de fibra. En particular, se estudiará la técnica SPM como un método sencillo para ecualizar la penalización de potencia introducida por la fibra.

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