Tecnologías de conversión de longitud de onda en redes ópticas WDM

Prof. Dr. Francisco Ramos Pascual

(Artículo publicado en la revista CONECTRONICA nº 61)

Contenido del artículo

La conversión de longitud de onda es una funcionalidad clave en las redes ópticas WDM por diversas razones. Por un lado, una red que emplea convertidores de longitud de onda resulta más fácil de gestionar puesto que la asignación de longitudes de onda puede determinarse de forma local. Por otro lado, el bloqueo de longitud de onda en los nodos ópticos puede reducirse cuando se conmuta en el dominio de la frecuencia. Por ello la red resulta más flexible y fácil de configurar. Y en general, los recursos de la red se utilizan de forma más eficiente bajo patrones de tráfico dinámicos.

La forma más directa de realizar la conversión de longitud de onda es la basada en un convertidor electro-óptico, donde la señal se fotodetecta para modular posteriormente un láser o modulador externo. Sin embargo, esta técnica es válida para tasas de 2,5 Gbit/s e inferiores, ya que a mayores velocidades el consumo de potencia y el coste aumentan considerablemente. De hecho, a 40 Gbit/s sólo resulta factible la conversión de longitud de onda mediante dispositivos completamente ópticos. En este artículo analizaremos las diferentes tecnologías ópticas existentes para la construcción de convertidores de longitud de onda en redes WDM.

Dependiendo de la estructura de la red, se imponen diferentes requisitos a los convertidores de longitud de onda, entre los cuales se encuentran:

Transparencia al formato y a la tasa de bit.
Penalización de potencia y pérdidas de inserción bajas.
Longitud de onda de salida sintonizable.
Funcionamiento independiente de la longitud de onda, polarización, margen dinámico o relación señal a ruido de la señal de entrada.
Potencias ópticas de entrada moderadas.
Bajo consumo de potencia.
Posibilidad de convertir a la misma longitud de onda (regeneración).
Bajo chirp.
Gran ancho de banda óptico.

Evidentemente, todas las tecnologías de conversión de longitud de onda no cumplen con todas estas características, por lo que algunas de ellas serán más adecuadas que otras para determinados propósitos. Las tecnologías que estudiaremos en este artículo serán aquellas basadas en puertas ópticas, estructuras interferométricas o mezclado de ondas. Si bien existen otro tipo de tecnologías basadas en láseres con modos de funcionamiento especiales, las anteriores son las más comúnmente empleadas para la construcción de convertidores de longitud de onda.

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