{"id":1664,"date":"2015-01-20T17:36:00","date_gmt":"2015-01-20T22:36:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.precisionot.com\/?p=1664"},"modified":"2020-12-15T03:06:10","modified_gmt":"2020-12-15T08:06:10","slug":"problema-de-dispersion-en-redes-de-alta-velocidad-y-larga-distancia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.precisionot.com\/es\/dispersion-problem-long-haul-high-speed-networks\/","title":{"rendered":"Dispersi\u00f3n: el problema de las redes de larga distancia y alta velocidad"},"content":{"rendered":"
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Fondo<\/h2>\n\n\n\n

Las redes de fibra \u00f3ptica han crecido enormemente a un ritmo muy r\u00e1pido a lo largo de la historia. A medida que crec\u00eda la necesidad de enviar datos a mayores capacidades a distancias m\u00e1s largas, los profesionales de la fibra \u00f3ptica desarrollaron ventanas de longitud de onda espec\u00edficas que permit\u00edan una transmisi\u00f3n m\u00e1s larga. Como se discuti\u00f3 en nuestro blog anterior sobre la p\u00e9rdida de retorno \u00f3ptico, "Preguntas frecuentes: \u00bfPor qu\u00e9 no venden \u00f3ptica CWDM 10G de 70 km en el rango de 1350-1450?", Estas ventanas de longitud de onda se limitaron a las regiones de 1310nm y 1550nm para evitar altos grados de atenuaci\u00f3n. y p\u00e9rdida de retorno. Aunque esta parec\u00eda ser la soluci\u00f3n simple para una transmisi\u00f3n de datos exitosa, las limitaciones debido a la dispersi\u00f3n comenzaron a ocurrir a medida que avanzaban las redes.<\/p>\n\n\n\n

Las primeras fibras \u00f3pticas utilizadas en las redes se conoc\u00edan como fibra multimodo de \u00edndice escalonado. Este tipo de fibra experiment\u00f3 varias variedades de dispersi\u00f3n. La fibra de \u00edndice graduado multimodo se dise\u00f1\u00f3 poco despu\u00e9s, pero tambi\u00e9n experiment\u00f3 problemas similares con la dispersi\u00f3n. Se produjo un gran avance en la tecnolog\u00eda de fibra \u00f3ptica cuando se introdujo la fibra monomodo en 1970; elimin\u00f3 la mayor\u00eda de los problemas de dispersi\u00f3n atribuidos a la fibra multimodo. La fibra monomodo a\u00fan experimenta algunos tipos de dispersi\u00f3n en las redes de larga distancia, pero es la soluci\u00f3n m\u00e1s confiable presentada hasta el momento. Esto explica por qu\u00e9 la mayor\u00eda de las redes actuales de fibra \u00f3ptica de alta velocidad y larga distancia se basan principalmente en fibra monomodo.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfPor qu\u00e9 es importante la dispersi\u00f3n?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

A lo largo de la capa f\u00edsica de las redes de fibra \u00f3ptica, como ocurre con todas las formas de propagaci\u00f3n de la se\u00f1al, la se\u00f1al de informaci\u00f3n modulada se genera como una suma infinita de funciones de base ortogonal. La combinaci\u00f3n lineal adecuada de estas funciones b\u00e1sicas genera la se\u00f1al \u00f3ptica que viaja por la fibra. El concepto b\u00e1sico que subyace en este proceso se conoce como An\u00e1lisis de Fourier. El an\u00e1lisis de Fourier es el estudio espectral de la descomposici\u00f3n y recomposici\u00f3n de una se\u00f1al en sus componentes ortogonales de frecuencia compleja (seno y coseno). En otras palabras, cualquier funci\u00f3n continua se puede producir como una suma infinita de senos y cosenos ponderados. Debido a que podemos descomponer la se\u00f1al \u00f3ptica modulada en componentes de frecuencia que abarcan un ancho de banda finito y que el \u00edndice de refracci\u00f3n de las fibras es una funci\u00f3n de la longitud de onda (o frecuencia) \u00f3ptica, podemos esperar que los diversos componentes de la forma de onda compuesta viajar\u00e1n a diferentes velocidades a trav\u00e9s de la fibra El resultado es una dispersi\u00f3n temporal localizada de la se\u00f1al a medida que viaja por la fibra conocida como dispersi\u00f3n. Esta difusi\u00f3n de la se\u00f1al afecta negativamente a la capacidad de transporte de informaci\u00f3n de la fibra o restringe la longitud de la fibra.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"dispersi\u00f3n<\/figure>\n\n\n\n
\"dispersi\u00f3n<\/figure>\n\n\n\n
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A los efectos de este blog, nos centraremos en los diversos modos de dispersi\u00f3n a lo largo de la fibra monomodo, su impacto en la se\u00f1al de informaci\u00f3n y los procedimientos de prueba asociados.<\/p>\n\n\n\n

Dispersi\u00f3n y sus tipos<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

 Hay varios tipos espec\u00edficos de dispersi\u00f3n que afectan a la fibra monomodo, entre ellos:<\/p>\n\n\n\n

  1. Dispersi\u00f3n del modo de polarizaci\u00f3n<\/li>
  2. Dispersi\u00f3n de materiales<\/li>
  3. Dispersi\u00f3n de gu\u00eda de ondas<\/li>
  4. Dispersi\u00f3n crom\u00e1tica<\/li><\/ol>\n\n\n\n

     Dispersi\u00f3n de fibra monomodo<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    La introducci\u00f3n de fibra monomodo resolvi\u00f3 la mayor\u00eda de los errores de dispersi\u00f3n atribuidos a multimodo, pero no elimin\u00f3 los errores de dispersi\u00f3n por completo. Lo que queda es la dispersi\u00f3n crom\u00e1tica y la dispersi\u00f3n del modo de polarizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

     La dispersi\u00f3n crom\u00e1tica ocurre cuando las fibras de vidrio monomodo transmiten luz que contiene diferentes longitudes de onda que viajan a diferentes velocidades. Las diferentes longitudes de onda (colores) que viajan a diferentes velocidades crean un pulso que se propaga y esto conduce a una distorsi\u00f3n en la transmisi\u00f3n de datos.<\/p>\n\n\n\n

     \u00bfQu\u00e9 causa la dispersi\u00f3n crom\u00e1tica?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    Hay dos factores principales que causan la dispersi\u00f3n crom\u00e1tica: la dispersi\u00f3n del material y la dispersi\u00f3n de la gu\u00eda de ondas.<\/p>\n\n\n\n

    La dispersi\u00f3n del material es una dependencia del \u00edndice de refracci\u00f3n de las fibras en la longitud de onda o frecuencia de las se\u00f1ales transmitidas. Este tipo de dispersi\u00f3n resulta de la interacci\u00f3n de la se\u00f1al con la estructura cristalina del vidrio de fibra \u00f3ptica. El \u00edndice de refracci\u00f3n del material de vidrio var\u00eda seg\u00fan la longitud de onda de la se\u00f1al \u00f3ptica; cuanto m\u00e1s larga es la longitud de onda, m\u00e1s r\u00e1pido viaja la se\u00f1al. Las diversas longitudes de onda que viajan a diferentes velocidades crean una variaci\u00f3n de pulsos \u00f3pticos que se propagan. Esto, como resultado, hace que algunos pulsos se propaguen en el tiempo. A medida que aumenta la longitud de onda y disminuye la frecuencia, disminuye la dispersi\u00f3n del material. Como resultado, las se\u00f1ales \u00f3pticas en el rango de 1550 nm generalmente experimentan menos dispersi\u00f3n material que las se\u00f1ales \u00f3pticas en el rango de 1310 nm.<\/p>\n\n\n\n

    La dispersi\u00f3n de la gu\u00eda de ondas es causada por diferentes \u00edndices de refracci\u00f3n entre el n\u00facleo y el revestimiento de una fibra \u00f3ptica. Debido a la naturaleza del transporte de fibra \u00f3ptica, una peque\u00f1a cantidad de luz viaja al revestimiento desde el n\u00facleo, lo que hace que las se\u00f1ales viajen a diferentes velocidades.<\/p>\n\n\n\n

    Dispersi\u00f3n del modo de polarizaci\u00f3n<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    La dispersi\u00f3n del modo de polarizaci\u00f3n (PMD) prevalece en la fibra monomodo. Un pulso de luz est\u00e1ndar se compone de dos modos de polarizaci\u00f3n, que viajan perpendiculares entre s\u00ed. En una fibra \u00f3ptica "perfecta", estos modos de polarizaci\u00f3n viajar\u00edan a la misma velocidad y no ocurrir\u00eda PMD; sin embargo, suele haber un cierto grado de imperfecci\u00f3n en toda la fibra que hace que los dos modos viajen a diferentes velocidades. Algunas imperfecciones de la fibra que causan PMD incluyen la tensi\u00f3n del n\u00facleo, la excentricidad del revestimiento, la torsi\u00f3n de la fibra, la tensi\u00f3n de la fibra, la flexi\u00f3n de la fibra, etc.<\/p>\n\n\n\n

    Procedimientos de prueba<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    Hay varias formas de probar la dispersi\u00f3n crom\u00e1tica; todos los m\u00e9todos involucran pruebas en un rango de longitudes de onda utilizando distintas fuentes de longitudes de onda, un l\u00e1ser sintonizable o una fuente de banda ancha con un monocromador. La prueba generalmente requiere acceso a ambos extremos de la fibra y se necesitar\u00e1 una segunda fibra para sincronizar los dos instrumentos de prueba en ambos extremos. La prueba de dispersi\u00f3n crom\u00e1tica generalmente se realiza durante o poco despu\u00e9s de una instalaci\u00f3n de fibra, despu\u00e9s de cualquier tipo de mantenimiento de fibra o antes de una actualizaci\u00f3n a tasas de bits m\u00e1s altas.<\/p>\n\n\n\n

    En cuanto a la dispersi\u00f3n del modo de polarizaci\u00f3n, es importante probar cu\u00e1ndo aumenta la tasa de bits de transmisi\u00f3n por canal o aumenta la distancia. PMD generalmente se prueba en fibras instaladas recientemente que se utilizar\u00e1n en redes de larga distancia y alta velocidad de m\u00e1s de 2,5 Gb\/s. Hay varias formas de probar; todos los m\u00e9todos tienen una fuente que puede variar la polarizaci\u00f3n de la se\u00f1al de prueba y tambi\u00e9n una unidad de medida que puede analizar los cambios en la polarizaci\u00f3n. Varios de estos m\u00e9todos incluyen escaneo de longitud de onda y evaluaci\u00f3n de par\u00e1metros de Stokes, interferometr\u00eda (m\u00e9todos tradicionales y generalizados). La precisi\u00f3n de las pruebas es generalmente dif\u00edcil; el grado de incertidumbre oscila entre 10% y 20%.<\/p>\n\n\n\n

    Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre transceptores \u00f3pticos o de dispersi\u00f3n, cont\u00e1ctenos en marketing@precisionot.com<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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