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1. La Dispersión
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kjhklk PERFIL MULTIPLE
En un conductor de fibra óptica monomodo la dispersión total esta compuesta de dos clases de dispersión. Por un lado tenemos la dispersión del material, que se origina por el hecho que el índice de refracción y, por ende, la velocidad de la luz en la fibra son función de la longitud de onda, es decir n= n (landa ) y c= c( landa ) y por otro lado, la dispersión en la guía de onda es la resultante de la distribución de la luz del modo fundamental entre el núcleo y el recubrimiento y, por lo tanto, la diferencia de los índices de refracción de ambos materiales Para longitudes de onda mayores que 1300 nm ambas clases de dispersión tienen signos opuestos en el vidrio de cuarzo. Variando la concentración de las impurezas en el vidrio de cuarzo, se puede modificar la dispersión en el material en forma insignificante. En cambio, la dispersión por guía de ondas se puede modificar considerablemente variando la estructura del perfil de índices de refracción. El perfil de índices de refracción de un conductor de fibra óptica monomodo común es un perfil escalonado con una diferencia de índices de refracción Para desplazar esta anulación de las dispersiones a otra longitud de onda es necesario modificar la dispersión de la guía de onda y, por lo tanto ACTUAR SOBRE LA ESTRUCTURA DEL PERFIL DE CONDUCTOR DE FIBRA ÓPTICA. Se llega así a los perfiles de índices de refracción multiples y segmentados. Con el auxilio de los perfiles se pueden fabricar conductores de fibra óptica cuyo cero de dispersión se halla desplazado mas allá de los 1500 nm ( los así llamados conductores de fibra óptica con dispersión desplazada) u otros con valores muy bajos de dispersión en toda la gama de las longitudes de onda que van desde los 1300 a los 1500 nm ( los conductores de fibra óptica de dispersión plana o dispersión compensada)
FIGURE 4.16.Dispersión cromática en función de la longitud de onda Los conductores de fibra óptica monomodo pueden ser fabricados con perfiles de diferentes estructuras. En el siguiente diagrama podemos observar algunos perfiles del índice de refracción para fibra a modo único de propagación:
Para aplicación en telecomunicaciones mayores a los 1300nm, los diámetros del núcleo de las fibras varían entre 6 y 10nm. La longitud de onda donde se iguala la expresión
Es el landa de corte ( landa 0 ). Debido a que sólo se da un modo único de propagación, la distorsión por propagación multimodo es eliminada, entonces se obtiene el mayor de los posibles anchos de banda. Un importante parámetro para describir la propiedad de guía de luz por modo de propagación único se ilustra en la siguiente figura
El diámetro del modo de campo es una porción de la distribución del modo fundamental en el núcleo, donde la señal es 1/e2 veces la radiación del núcleo
En esta figura se describe el límite donde el campo eléctrico de la onda óptica cae al 36.8% (1/e^2 ) respecto al valor en el centro del núcleo. Contrariamente a lo que sucede en las fibras multimodo, una cantidad significativa de potencia reside fuera del núcleo de la fibra. La distribución del campo electroóptico puede ser expresado en función del radio del núcleo de la fibra mediante una expresión gaussiana :
2w0 es el diámetro del campo correspondiente al modo de propagación. A mayor w 0 , a mayor es la porción de luz que se propaga por la corteza. Esta corteza debe ser suficientemente gruesa (R>>w 0 ) tal que el campo residual en el diámetro exterior de la corteza sea muy pequeño ; es decir, cualquier campo óptico presente en la parte exterior al límite de la corteza es irradiado. Teóricamente el diámetro del modo del campo para la geometría dada por el índice - escalón es la siguiente :
Notar que para una longitud de onda de corte dada, el modo crece con la longitud de onda. |
es función de la longitud de onda. Ambas clases combinadas de dispersión se denominan dispersión cromática. 
