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Amplificadores ópticos, Filtros ópticos,Bragg reflector, cavidades Fabry Perot

Trabajo de investigación Amplificadores Ópticos EDFA SLA SOA Filtros ópticos Bragg reflactor Cavidades Fabry Perot Medina Caicedo Mauricio Germán [email protected] RESUMEN: En este trabajo se aborda la investigación de conceptos sobre amplificadores ópticos, tipos de amplificadores, filtros ópticos, Bragg Reflecto, cavidades Fabry Perot.

1 INTRODUCCIÓN Las redes ópticas metropolitanas y principales deben soportar las exigencias crecientes del tráfico Internet. El crecimiento del tráfico Internet se nutre de la aparición de nuevos servicios que consumen mucha anchura de banda (como vídeo a la demanda e informática en nube), y de nuevas tecnologías de acceso de banda ancha, inalámbricas y basadas en fibra hasta x (FTTx). Con el aumento del tráfico las redes ópticas afrontan dificultades como la heterogeneidad tecnológica y exigencias estrictas de eficacia del espectro óptico. A continuación se presenta conceptos del funcionamiento de estas redes ópticas.

2 AMPLIFICADORES OPTICOS Un amplificador óptico es un dispositivo que amplifica la señal óptica directamente sin ningún cambo eléctrico. La luz por sí misma es amplificada. [1]. En fibra óptica, un amplificador óptico es un dispositivo que amplifica una señal óptica directamente, sin la necesidad de convertir la señal al dominio eléctrico, amplificar en eléctrico y volver a pasar a óptico EDFA. [2].

2.1 EDFA El amplificador de fibra dopada más común es el EDFA (del inglés, Erbium Doped Fiber Amplifier) que se basa en el dopaje con Erbio de una fibra óptica [2]. Características técnicas.

      

“Pumping” Eficiente Mínima sensibilidad a polarización. Baja inserción de pérdidas. Alta potencia de salda. Bajo Ruido. Muy alta sensibilidad. Mínima distorsión y mínima interferencia co-canal (Buena razón para ser utilizados en sistemas WDM).

2.2 SLA Amplificador de onda viajera (TWSLA, Travelling Wave SLA). En él se eliminan las reflectividades de los espejos de salida de la cavidad, evitando así la realimentación de la señal, por lo que la amplificación se produce por el paso de la señal un sola vez por el dispositivo. Este amplificador se suele alargar con respecto a los diodos láseres convencionales para aumentar la ganancia. [3]

2.3 SOA Los amplificadores ópticos de semiconductor tienen una estructura similar a un láser FabryPerot salvo por la presencia de un antireflectante en los extremos. El antireflectante incluye un recubrimiento antirreflejos y una guía de onda cortada en ángulo para evitar que la estructura se comporte como un láser. El amplificador óptico de semiconductor suele ser de pequeño tamaño y el bombeo se implementa de forma eléctrica. Podría ser menos caro que un EDFA y puede ser integrado con otros dispositivos (láseres, moduladores...). Sin embargo, en la actualidad, las prestaciones no son tan buenas como las que presentan los EDFAs. Los SOAs presentan mayor factor de ruido, menos ganancia, sensibilidad a la polarización, son muy alinéales cuando se operan a elevadas velocidades.

Amplificadores ópticos, Filtros ópticos,Bragg reflector, cavidades Fabry Perot

5 CAVIDADES FABRY PEROT Su elevada no linealidad hacen atractivos los SOAs para aplicaciones de procesado como la conmutación toda óptica o la conversión de longitud de onda. También se está estudiando su uso para implementar puertas lógicas. Para alta potencia de salida, se utilizan amplificadores ópticos con estructura cónica. El rango de longitud de onda es de 633 nm a 1480 nm.2 [2].

3 FILTROS OPTICOS Existen una gran variedad de dispositivos ópticas que pueden trabajar como filtros. Un filtro óptico es un dispositivo capaz de seleccionar una banda de longitudes de onda y de eliminar el resto. Las principales aplicaciones de los filtros ópticos, que lo convierten en un dispositivo clave en los sistemas de comunicaciones ópticas son: 

La eliminación del ruido, introducido por ejemplo por los amplificadores ópticos.



La ecualización de la respuesta de los amplificadores ópticos.



La selección de canales en sistemas WDM.

[3].

4 BRAGG REFLACTOR Las redes de difracción de Bragg o Bragg gratings, se han convertido en un componente fundamental para la mayor parte de las aplicaciones relacionadas con las comunicaciones ópticas, tales como: compensación de la dispersión cromática de una fibra, enrutamiento, filtrado, control y amplificación de señales ópticas dentro de la nueva generación de redes de telecomunicación de alta densidad basadas en WDM. Una red de difracción es una superficie reflexiva con una serie de líneas, o surcos, paralelas, las cuales provocan que la luz incidente se refleje. La siguiente figura muestra como se la luz se separa en sus diferentes longitudes de onda al incidir sobre la superficie de la red de difracción. Este efecto se observa por ejemplo, cuando reflejamos la luz con un CD.[3]

Opera como un resonador coherente, cuando la distancia entre los dos espejos es una longitud de onda igual a lambda/2 la señal se amplifica. Las señales que no resuene y son reflejadas hacia fuera de los espejos. Se utiliza esta cavidad como láseres y filtros. [1].

6 REFERENCIAS [1] Paredes Diego. Presentaciones en clase “Amplificadores Ópticos”.p. 51-58. [2] La enciclopedia libre (Amplificador óptico) [En línea]. Disponible en: http://es.wikipedia.org/. [3] Tutorial de comunicaciones ópticas (Componentes ópticos) [En línea]. Disponible en: http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/index.htm .