¿Por qué se dice que diferentes “colores” de luz viajan a diferentes velocidades? ¿Causa esto que la señal se “desparrame” o se difumine?
La dispersión en las fibras ópticas es un fenómeno físico por el cual una señal óptica se amplía en el tiempo a medida que viaja a lo largo de la fibra. Esto ocurre porque diferentes componentes de la señal de luz (diferentes longitudes de onda o “colores”) viajan a diferentes velocidades.
¿Por qué los diferentes “colores” viajan a diferentes velocidades?
La velocidad de la luz en una fibra óptica está determinada por el índice de refracción (n) del material de vidrio (v = c/n). En las fibras ópticas, el índice de refracción no es una constante; varía ligeramente dependiendo de la longitud de onda (color) de la luz. Esto se conoce como Dispersión Material.
Dado que una señal óptica típica no es una única longitud de onda infinitamente delgada, sino un pulso que contiene un espectro estrecho de longitudes de onda, cada parte de ese espectro “percibe” un índice de refracción diferente y, por lo tanto, viaja a una velocidad ligeramente diferente.
¿Causa esto que la señal se “extienda” o se difumine?
Sí, exactamente. Este efecto se conoce como Ensanchamiento del Pulso.
- En la entrada: Empiezas con un pulso digital nítido y bien definido (que representa un “1” en los datos).
- Durante la transmisión: Debido a que los colores “más rápidos” llegan al final de la fibra antes que los colores “más lentos”, el pulso comienza a estirarse.
- En la salida: El pulso nítido se ha “extendido” o “difuminado”.
Si la dispersión es lo suficientemente alta o la fibra es lo suficientemente larga, la cola de un pulso se superpondrá con el principio del siguiente pulso. Esto se llama Interferencia entre Símbolos (ISI), lo que provoca errores en los datos y limita el ancho de banda máximo y la distancia de transmisión del sistema de fibra óptica.
Dispersión en la Tecnología FBG
En el contexto de las Redes de Bragg de Fibra (FBG), la dispersión se puede controlar con precisión. Por ejemplo, las Redes de Bragg de Fibra Chirped (CFBG) están diseñadas específicamente para tener un perfil de índice de refracción que varía a lo largo de la longitud de la red. Esto les permite reflejar diferentes longitudes de onda en diferentes puntos, actuando efectivamente como un “compensador” para corregir la dispersión del pulso causada por la fibra.
DCYS (OFSCN®) utiliza tecnologías avanzadas de escritura de redes para garantizar una alta integridad de la señal en aplicaciones de detección. Puede encontrar más detalles técnicos sobre las características de FBG aquí:
Red de Bragg de Fibra (FBG) - Principio y Tecnología
Estructura FBG estándar para detección:
