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FIBRA OPTICA ESCALONADAFIBRA OPTICA ESCALONADA En este tipo de fibra pticamultimodo viajan varios rayos pticos

simultneamente. Estos se reflejan con diferentes ngulos sobre las paredesdel ncleo, por lo que recorren diferentes distancias, y se desfasan en suviaje dentro de la fibra, razn por la cual la distancia de transmisin es corta.

Hay que destacar que hay un lmite al ngulo de insercin del rayo luminoso

dentro de la fibra ptica, si este lmite se pasa el rayo de luz ya no sereflejar, sino que se refractar y no continuar el curso deseado.

Por lo tanto, el ndice de refraccin n1, debe ser mayor que el delrecubrimiento n2, teniendo en cuenta la reflexin total en la superficie deambos vidrios.

Perfil del ndicede refraccin

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FIBRA OPTICA ESCALONADAFIBRA OPTICA ESCALONADAPropagacin de OndasPropagacin de Ondas

A partir de las Ecuaciones DeMaxwell:

En el Slice P = 0. Nomagntico.

Ecuacin de onda en el dominio de laEcuacin de onda en el dominio de lafrecuencia:frecuencia:

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FIBRA OPTICA ESCALONADAFIBRA OPTICA ESCALONADAPropagacin de OndasPropagacin de Ondas

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Modo de Transmisin pticoModo de Transmisin ptico

Relacionada con una solucin especfica de la ecuacinde onda ptica.

Para cada modo se cumple condiciones de fronteraespecificas.

La distribucin espacial de campo ptico, no varia con la

propagacin

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Modo de Transmisin pticoModo de Transmisin ptico

La solucin de la ecuacin paraLa solucin de la ecuacin para se hace por medio de lasse hace por medio de lasfunciones de Bessel:funciones de Bessel:

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FUNCIONES DE BESSELFUNCIONES DE BESSEL

Son soluciones cannicas y(x) de la ecuacin diferencial de Bessel:

donde es un nmero real o complejo. El nmero se denomina orden de lasfunciones de Bessel asociadas a dicha ecuacin.

APLICACIONES:las funciones de Bessel son especialmente importantes en muchos problemasde propagacin de ondas descrito por las ecuaciones de Helmoltz o Laplace

en simetras cilndricas o esfricas.Ondas electromagnticas en guas de onda cilndricas.Modos transversales electromagnticos en guas pticas.Modos de vibracin de una membrana delgada circular (o con forma de anillo).

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FUNCIONES DE BESSELFUNCIONES DE BESSELEl nmero se denomina orden de las funciones de BesselEl nmero se denomina orden de las funciones de Bessel

asociadas a dicha ecuacin.asociadas a dicha ecuacin.

Primera clase, orden mSegunda clase, orden mModificadas de primera clase, orden mModificadas de segunda clase, orden m

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MODOS DE PROPAGACION ENMODOS DE PROPAGACION ENFIBRA OPTICAFIBRA OPTICA

Modo de propagacin Hbrida:Modo de propagacin Hbrida: Es un modo donde hayEs un modo donde haycomponentes tanto de campo magntico como de campo elctricocomponentes tanto de campo magntico como de campo elctricoen la direccin de propagacin. Ez y Hz son diferentes de cero.en la direccin de propagacin. Ez y Hz son diferentes de cero.

Modos transversales:Modos transversales:

Elctrico (TE):Elctrico (TE): Hz > Ez; m=0 y Ez = 0.Hz > Ez; m=0 y Ez = 0.Magntico (TM):Magntico (TM): Ez > Hz; m = 0 y Hz = 0Ez > Hz; m = 0 y Hz = 0

ndice modal o ndice efectivondice modal o ndice efectivo :: == /K0./K0.

1 >1 > >> 2.2.

>=>= 22 El modo se propaga.El modo se propaga.Atenuacin exponencial.Atenuacin exponencial.

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FIBRA OPTICA MONOMODOFIBRA OPTICA MONOMODOUna fibra monomodo es una fibra ptica en la que slo se propaga un modo deluz. Se logra reduciendo el dimetro del ncleo de la fibra hasta un tamao (8,3a 10 micrones) que slo permite un modo de propagacin. Su transmisin esparalela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibrasmonomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 100 km. mximo,mediante un lser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de informacin(decenas de GB/s).

Soporta solo el modo fundamental HE11. Todos los modos superiores alcanzanel corte. HE11 no tiene corte.

Condicin de propagacin: Valor de V: TE01 y TM01 alcanzan el corte.

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Fibra ptica de Doble RefraccinFibra ptica de Doble Refraccin

Surge cuando los modos no estn degenerados. Lo cual se debe acondiciones de asimetra y no uniformidad del ncleo.El grado de la doble refraccin viene dado por:

Se presentan estados de polarizacin:Se presentan estados de polarizacin:Eje rpido: ndice modal pequeo. Rpido Propagacin.Eje rpido: ndice modal pequeo. Rpido Propagacin.Eje lento: ndice modal grande. Propagacin lenta.Eje lento: ndice modal grande. Propagacin lenta.

Este tipo de fibra opera en el rangoEste tipo de fibra opera en el rangode 2

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DISPERSION EN LA FIBRA OPTICADISPERSION EN LA FIBRA OPTICA

DISPERSION DE LA VELOCIDAD DE GRUPO DISPERSION MATERIAL DISPERSION DE GUIA DE ONDA DISPERSION DE ORDENES SUPERIORES DISPERSION DEL MODO DE POLARIZACION

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DISPERSION DE LA VELOCIDADDISPERSION DE LA VELOCIDADDE GRUPODE GRUPO

Cuando las ondas son dispersivas,la velocidad del grupo de ondas esgeneralmente distinta que lavelocidad de fase promedio de los

componentes individuales. Portanto, estos componentesindividuales se pueden mover a lolargo del grupo a medida que stese vaya propagando. Asimismo, porlo general el grupo se va

ensanchando con el paso deltiempo; es decir, la energa sedispersa.

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DISPERSION MATERIALDISPERSION MATERIAL

Es el principal causante de ladispersin, y consiste en que elndice de refraccin del silicio,material usado para fabricar lasfibras pticas, depende de lafrecuencia. Por ello, lascomponentes de distintafrecuencia, viajan a velocidades

diferentes por el silicio

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DISPERSION DE GUIA DE ONDADISPERSION DE GUIA DE ONDA

Este parmetro de dispersin

por efecto gua onda, DW, esfuncin de la frecuencianormalizada, V, dependiendo,por tanto, del radio delncleo, a, de los ndices derefraccin del ncleo y la

cubierta y de la longitud deonda