Fibra óptica: Dispersión cromática
La dispersión cromática es un fenómeno que es un factor importante en las comunicaciones de fibra óptica. Es el resultado de los diferentes colores, o longitudes de onda, en un haz de luz que llega a su destino en momentos ligeramente diferentes.
En los enlaces de fibra óptica multimodo tenemos un problema similar. Diferentes longitudes de onda de la luz se propagan a diferentes velocidades. Esta dispersión del material hace que la luz se rompa y la señal portadora se pierda debido a esta interrupción. Esta es la razón por la que los enlaces de fibra óptica multimodo no pueden viajar tan lejos como los enlaces de fibra monomodo. El modo único utiliza una sola longitud de onda y no el espectro visible completo para transmitir una señal a los que no sufren el problema de dispersión cromática.
Dispersión cromática es el término dado al fenómeno por el cual diferentes componentes espectrales de un pulso viajan a diferentes velocidades. Para entender el efecto de la dispersión cromática, debemos entender el significado de la constante de propagación β. Limitaremos nuestra discusión a la fibra monomodo, ya que en el caso de la fibra multimodo, los efectos de la dispersión intermodal generalmente eclipsan los de la dispersión cromática. Así que la constante de propagación β en nuestras discusiones será la asociada con el modo fundamental de la fibra.
La dispersión cromática surge por dos razones.
1./ La primera razón es que el índice de refracción de la sílice, el material utilizado para fabricar fibra óptica, depende de la frecuencia. Por lo tanto, diferentes componentes de frecuencia viajan a diferentes velocidades en sílice. Este componente de la dispersión cromática se denomina dispersión de materiales.
2./ Aunque la dispersión de material es el componente principal de la dispersión cromática para la mayoría de las fibras, hay un segundo componente, llamado dispersión de guía de onda.
Para comprender el origen físico de la dispersión de la guía de onda, necesitamos saber que la energía de luz de un modo se propaga en parte en el núcleo y en parte en el revestimiento. También que el índice efectivo de un modo se encuentra entre los índices de refracción del revestimiento y el núcleo. El valor real del índice efectivo entre estos dos límites depende de la proporción de potencia contenida en el revestimiento y el núcleo. Si la mayor parte de la potencia está contenida en el núcleo, el índice efectivo está más cerca del índice de refracción del núcleo; si la mayor parte se propaga en el revestimiento, el índice efectivo está más cerca del índice de refracción del revestimiento.
La distribución de potencia de un modo entre el núcleo y el revestimiento de la fibra es en sí misma una función de la longitud de onda. Con mayor precisión, cuanto más larga sea la longitud de onda, más potencia tendrá el revestimiento. Por lo tanto, incluso en ausencia de dispersión de material, de modo que los índices de refracción del núcleo y el revestimiento sean independientes de la longitud de onda, si la longitud de onda cambia, esta distribución de potencia cambia, causando que cambie el índice efectivo o la constante de propagación β del modo. Esta es la explicación física de la dispersión de la guía de onda.
Por lo tanto, el color de la luz es el mayor obstáculo a superar. La percepción del color está fuertemente influenciada por los medios de comunicación y la forma en que la luz interactúa con los medios de comunicación.
Fosco Connect. (2018). ¿Qué es la Dispersión Cromática ? (dispersión de material y dispersión de guía de onda). Fosco Connect. Recuperado el 22 de diciembre de 2018 de, https://www.fiberoptics4sale.com/blogs/archive-posts/95044870-what-is-chromatic-dispersion-material-dispersion-and-waveguide-dispersion
Sobre el autor:
Michael Martin tiene más de 35 años de experiencia en diseño de sistemas para redes de banda ancha, fibra óptica, tecnologías de comunicaciones inalámbricas y digitales.
Es Ejecutivo Sénior del Grupo de Servicios de Red GTS de IBM Canadá. En los últimos 13 años con IBM, ha trabajado en el Centro Global de Competencia de GBS para Energía y Servicios Públicos y en el Centro Global de Excelencia de GTS para Energía y Servicios Públicos. Anteriormente fue socio fundador y Presidente de MICAN Communications y antes de eso fue Presidente de Comlink Systems Limited y Ensat Broadcast Services, Inc., ambas divisiones de Cygnal Technologies Corporation (CYN: TSX).
Martin actualmente es miembro de la Junta Directiva de TeraGo Inc (TGO: TSX) y anteriormente fue miembro de la Junta Directiva de Avante Logixx Inc. (XX: TSX.V).
Se desempeña como Miembro, SCC ISO-IEC JTC 1/SC-41 – Internet de las Cosas y tecnologías relacionadas, ISO – Organización Internacional de Normalización, y como miembro del Modelo Conceptual de Computación de Niebla NIST SP 500-325, Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
Sirvió en la Junta de Gobernadores del Instituto de Tecnología de la Universidad de Ontario (UOIT) y en la Junta de Asesores de cinco Universidades diferentes en Ontario. Durante 16 años fue miembro de la Junta Directiva de la Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (SMPTE), Sección de Toronto.
Tiene tres maestrías, en negocios( MBA), comunicación (MA) y educación (MEd). Además, tiene diplomas y certificaciones en negocios, programación informática, trabajo en internet, gestión de proyectos, medios de comunicación, fotografía y tecnología de la comunicación.
