Componentes y operación.
DWDM es una tecnología principal en una red óptica de transporte. Los componentes esenciales de DWDM pueden ser clasificados por su lugar en el sistema así:
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Del lado del transmisor, lásers con longitudes de onda exactas, estables -
Del lado de los enlaces, la fibra óptica que expone la pérdida baja y el funcionamiento de transmisión en los espectros de longitud de onda relevantes, además amplificadores ópticos para aumentar la señal sobre palmos más largos -
Del lado del receptor, los foto detectores y demultiplexadores óptico -
Multiplexadores ópticos cross-connect
Fibras ópticas
La discusión siguiente de componentes DWDM y tecnologías incluye un resumen sobre fibras ópticas, con el énfasis sobre su uso para DWDM.
Como funciona la fibra
El trabajo principal de la fibra óptica es dirigir ondas luminosas con un mínimo de atenuación (la pérdida de señal). Fibras ópticas son compuestas de los hilos finos de cristal en acoda, llamado el corazón (core) y el revestimiento, que puede transmitir la luz en aproximadamente dos terceras partes la velocidad de luz en un vacío. Aunque reconocidamente una simplificación excesiva, la transmisión de luz en la fibra óptica comúnmente es explicada usando el principio de reflexión total interna. Con este fenómeno, el 100 por ciento de luz que golpea una superficie es reflejado.
La reflexión total interna pasa cuando las condiciones siguientes son encontradas:
Rayos pasan de un material más denso a un material menos denso. La diferencia entre la densidad óptica de un material dado y un vacío es el índice de refracción del material.
El ángulo de incidente es menos que el ángulo crítico. El ángulo crítico es el ángulo de incidencia en la cual la luz deja de ser refractada y es en cambio totalmente reflejada.
Una fibra óptica consiste en dos tipos diferentes de cristal sólido sumamente puro (la silicona) - el corazón y el revestimiento - que es mezclado con elementos específicos, llamados dopantes, usados para ajustar sus índices de refracción. La diferencia entre los índices de refracción de los dos materiales causa que la mayor parte de la luz transmitida rebote en el revestimiento y permite la permanencia dentro del corazón. El ángulo crítico es encontrado controlando el ángulo en el cual la luz es inyectada en la fibra. Dos o más capas protectora son colocadas alrededor del revestimiento para asegurar que el cristal puede ser manejado sin dañarlo.
Fibras monomodo y multimodo.
Hay dos categorías generales de fibra óptica, la fibra de multimodo y la fibra de mono modo. La multimodo, el primer tipo de fibra en ser comercializada, tiene un core más grande que la fibra de mono modo. Esta consigue su nombre del hecho que numerosos modos, o rayos de luz, puede ser llevado simultáneamente por ella. En esta fibra se da un fenómeno en el cual los diferentes rayos de luz se tardan distintos tiempos en llegar a su destino. Este fenómeno causa que la calidad de la señal sea pobre al final y limita la distancia de transmisión. Por eso la fibra de multimodo no es usada en usos de área amplia.
El segundo tipo general de fibra, monomodo, tiene un core mucho más pequeño que permite sólo a un rayo de luz viajar a la vez por el. Por consiguiente, la fidelidad de la señal es mejor conservada sobre distancias más largas, y enormemente reducen la dispersión modal. Este atributo provee una capacidad de ancho de banda más alta que fibras de multimodo. Por su capacidad grande de llevar información y la poca pérdida intrínseca, las fibras de mono modo son preferidas para distancias más larga y usos de ancho de banda más altos, incluyendo DWDM.
Diseños de Fibra de mono modo
Los diseños de fibra de monomodo se han desarrollado por varias décadas. Los tres tipos principales y sus datos específicos de ITU-T son:
Non-dispersion-shifted fiber (NDSF), G 652-
Dispersion-shifted fiber (DSF), G 653 -
Non-zero dispersion-shifted fiber(NZ-DSF), G 655
Non-dispersion-shifted fibers, comúnmente llamado fibras monomodo estándar (SM), fueron diseñados para el empleo en la segunda ventana, cerca de 1310 nm. Para optimizar el funcionamiento de la fibra en esta ventana, la fibra fue diseñada de modo que la dispersión cromática estuviera cerca del cero cerca de la longitud de onda 1310-nm. Como el empleo de fibra óptico se hizo más común y la necesidad de mayor ancho de banda distancia aumentó, una tercera ventana, cerca de 1550 nm, fue explotada para la transmisión con monomodo.
Pero como la tercera ventana tenía una atenuación inferior que la ventana 1310-nm, los fabricantes diseñaron la dispersion-shifted fiber, que movió el punto de dispersión igual a cero a la región 1550-nm. Aunque esta solución ahora quisiera decir que la significa que la atenuación óptica mas baja y el punto de dispersión igual a cero coincidieron en la ventana 1550-nm, resultó que hay no linealidades destructivas en la fibra óptica cerca del punto de dispersión cero para el cual no hay ninguna compensación eficaz. A causa de esta limitación, estas fibras no son convenientes para usos DWDM.
El tercer tipo, non-zero dispersion-shifted fiber, es diseñado expresamente para encontrar las necesidades de usos DWDM. El objetivo de este diseño es hacer la dispersión baja en la región 1550-nm, pero no cero. Esta estrategia con eficacia introduce una cantidad controlada de dispersión, que contesta sobre efectos no lineales como four wave mixing, que puede dificultar el funcionamiento de sistemas DWDM.
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