Fibra Óptica - Métodos de Medición de la PMD - Normatividad y metodología.

Dirección de Capacitación y Transferencia Tecnológica Curso: PS04-2015 Especialista en Counicaciones !pticas Seipresencial

Actividad 1 Alumno: "orge #n$%al &uispe Sosa'

Indicaciones: 1' Des esccri% i%iir lo loss (t (to odos de )edic iciión de la P)D - *or or ati+i +id dad y etodolog$a'

1.0. 1. 0. In Intr trod oduc ucci ción ón

1


,a Dispersión por )odo de Polariación .P)D: Polariation )ode Dispersion/ ue ocurre en %ras ópticas constituye un peligro signicati+o tanto para redes antiguas coo de nue+o despliegue' 3 al desarrollarse sisteas de +elocidades superiores a 10 %s %s siguen siguen aue auenta ntando ndo los conoci conociie ient ntos os y los oti+o oti+oss de preoc preocup upaci ación ón relacionados con la P)D' ,a P)D es una liitante en los sisteas de transisión por %ra óptica de alta +elocidad .6 10 %ps/ y de larga distancia' P)D produce ensanc7aientos de los pulsos ópticos transitidos por una %ra óptica lo ue pro+oca interferencia entre s$%olos y por lo tanto un auento de la tasa de %it erróneo .8E9/' ,a P)D ocurre cuando las dos coponentes ortogonales de polariación llaados odos de polariación del odo fundaental de propagación .E 11/ +ia;an a distinta +elo +eloci cida dad d de grup grupo o lleg llegan ando do en dist distin into toss tie tiepo poss al nal nal de la %ra %ra ópti óptica ca ensanc7ando ensanc7ando y distorsionando distorsionando los pulsos' Esta diferencia de retardo entre los odos de polariación se denoina retardo diferencial de grupo .DD: Din? >n? de los e;es trans+ersal trans+ersales es de la %ra óptica óptica llaados e;es de %irrefringencia' En otras pala%ras cada odo de polariación de la lu se propagar= en un edio con un +alor distinto de $ndice de refracción lo ue iplica ue la se@al original se coporta coo dos ondas independientes independientes ue +ia;an a +elocidades diferentes a lo largo de la %ra óptica' ,a %irrefringencia tiene un car=cter aleatorio en función de la distancia y del tiepo lo ue iplica ue el DD +ar$a de la isa fora' Este car=cter aleatorio 7ace iprescindi%le iprescindi%le un esuea de copensación de P)D de tipo din=ico' din=ico' #de=s las t(cn t(cnic icas as y plan planes es de e edi dici ción ón tien tienen en ue ue real reali iar arse se toa toand ndo o en cuen cuenta ta las las caracter$sticas +ariantes de este fenóeno' Auente: BBB'scielo'clpdfingeniare+15nart14'pdf ,os efectos producidos por este fenóeno son uy parecidos a los de la Dispersión Cro=tica pero eiste una iportante diferencia' ,a Dispersión Cro=tica es un fenóeno relati+aente esta%le' ,a Dispersión Cro=tica total de un enlace de telecounicaciones puede calcularse de la sua de sus coponentes y puede dise@arse de anteano la u%icación y el +alor de copensación de dispersión' En ca%io la P)D de una %ra óptica ono-odo en una longitud de onda dada no es esta%le los dise@adores de los sisteas fueran las predicciones predicciones de los efectos de la P)D y resulta iposi%le la copensación pasi+a de dispersión' ,a dispersión del odo por polariación P)D .Polariation )ode Dispersion/ es una propiedad fundaental de la %ra óptica onoodo ue supone un l$ite a la +eloci +elocida dad d de coun counica icació ción n de dato datoss en la %ra %ra óptic óptica' a' Esta Esta disper dispersió sión n afecta afecta ta%i( ta%i(n n a todos todos los cop copon onent entes es óptico ópticoss del del sis siste tea a ue ue prese present nten en cierta cierta %irrefringencia por la ue un pulso de lu >+e? dos $ndices de refracción diferentes segn dos direcciones perpendiculares' Coo consecuencia esta diferencia en el $ndi $ndice ce de refra efracc cció ión n se prod produc uce e un retar etardo do de una una pola polari ria aci ción ón del del odo odo fundaental respecto de la otra por lo ue se reci%en en tiepos distintos pulsos ue ue fuer fuero on en+ia +iados en un is iso ins instan tante te o al contr ontra ario rio se reci% eci%en en siult=neaente ipulsos ue fueron en+iados en un tiepo diferente'

2


,a naturalea estad$stica de la P)D ipide un conociiento eacto por lo ue de%eos o%tener una aproiación de su +alor ya ue la edida efectuada en un oento deterinado es seguro ue ca%iar= en un corto periodo de tiepo de%ido entre otras cosas a causas a%ientales' Auente:

7ttp:BBB2'elo'utfs'clFipd4G1)eorias)eoriaH204CapHEDtuloH20IH20H20EJPE9K)E*TLSH20AMTM9LS'doc

2.0. Causas de la PMD. ,a causa ltia de la P)D es la diferencia entre los $ndices de refracción de la %ra entre diferentes direcciones de propagación .%irrefringencia/' ,as dos polariaciones posi%les de un odo fundaental sólo tienen la isa constante de propagación en unas condiciones ideales' En la pr=ctica ni el ncleo es unifore en di=etro ni tapoco es perfectaente circular por lo ue la %ra uestra $ndices de refracción diferentes para las dos polariaciones de un odo concreto' #de=s del ale;aiento geo(trico ue las %ras presentan respecto de las condiciones ideales eisten otras causas ue pro+ocan %irrefringencia en las %ras' Entre estas causas est=n las tensiones ec=nicas ue se producen ine+ita%leente cuando la %ra se cur+a ya ue se soete a Neión o cuando se ca%lean coo consecuencia del peso propio y de las tensiones ue proporcionan los ancla;es o las dilataciones t(ricas' ,as tensiones ec=nicas producen unas deforaciones coo consecuencia de la elasticidad del aterial ue rope la geoetr$a original de la %ra' Cuando se dan estas circunstancias las constantes de propagación de las polariaciones ca%ian' ,a diferencia entre los $ndices de refracción de las dos polariaciones posi%les se denoina %irrefringencia y es siepre positi+a por lo ue se toa en +alor a%soluto coo se indica en la siguiente ecuación 1: B =|n x − n y|

.1/

Por el 7ec7o de ser las %ras %irrefringentes (stas no antienen el estado de polariación ue se presenta a su entrada fenóeno ue se relaciona con la longitud de %atido' ,a longitud de %atido es auella distancia ue la lu de%e recorrer en la %ra para ue el estado de polariación +uel+a a ser igual al inicial coo consecuencia de 7a%er dado una +uelta copleta' ,os +alores 7a%ituales para la %irrefringencia est=n coprendidos entre 8 O 10 - y 10-5 por lo ue la longitud de %atido oscilan entre los 10 y los 100 c para la longitud de onda de 1 Q' ,a %irrefringencia no es una propiedad unifore en la %ra' Es lógico pensar ue si la %irrefringencia +iene oti+ada por las irregularidades geo(tricas y por las tensiones ec=nicas no puede tener un +alor constante puesto ue las causas tapoco son constantes' De%ido a esta +aria%ilidad en la %irrefringencia la lu ue se inyecta en la %ra toar= en un corto espacio un estado de polariación copletaente aleatorio' Si se necesita tener el iso estado de polariación en la %ra a lo largo del recorrido de la lu se usan las %ras antenedoras de polariación' 3.0. Métodos de Medida de la PMD.




El pro%lea ue 7a supuesto la eistencia de la dispersión del odo por polariación en los sisteas de counicaciones ópticas de ele+ada +elocidad 7a 7ec7o ue se desarrollen una serie de (todos ue periten su edida' En los siguientes p=rrafos se uestran algunos de los (todos =s utiliados as$ coo sus fundaentos la fora de lle+arlos a la pr=ctica y las liitaciones y los incon+enientes de cada uno de ellos'

3.1. Método del Analizador Ótico o de !"loración en #on$itud de %nda. 3.1.1. &ormatividad: ,a isa est= descrita en la 9ec' MKT-T '50'2 .0I200I/ Deniciones y )(todos de Prue%a de los #tri%utos Estad$sticos y *o ,ineales de Ai%ras y Ca%les )onoodo en el ac=pite 5'1'4' T(cnica del #naliador Ai;o' 3.1.2. 'eneralidades: Este (todo de prue%a descri%e un procediiento para edir la dispersión por odo de polariación .P)D/ de las %ras ópticas onoodo' Produce un solo +alor de edición ue representa la P)D en la gaa de longitudes de onda de edición ue suele ser de unos pocos centenares de nanóetros' El (todo puede aplicarse a %ras cortas y largas en los l$ites de acoplaiento de odo de polariación nulo y fuerte' En algunos casos ser= necesario 7acer ediciones repetidas para o%tener una precisión satisfactoria con este (todo' El procediiento se liita a longitudes de onda iguales o superiores al +alor en el ue la %ra es efecti+aente onoodo' 3.1.3. Descrición: En el (todo de edida de la P)D ediante el analiador ;o es necesario deterinar estad$sticaente el retardo de grupo diferencial edio 7aci(ndolo a partir del nero de picos y de +alles ue se producen en el espectro óptico de transisión ue se o%tiene al pasar por sendos polariadores en la entrada y la salida de la %ra' El estado de polariación de salida tanto en las %ras coo en otros dispositi+os ópticos se di%u;a so%re la esfera de Poincar( segn +a +ariando la longitud de onda' En el caso concreto de ue se tra%a;e con coponentes ue tengan una %irrefringencia siple la trayectoria ue se di%u;a so%re la esfera de Poincar( es circular y est= descrita por el %arrido del rayo so%re el estado del e;e principal de polariación' El di=etro del c$rculo ue se encuentra so%re la esfera de Poincar( depender= del %alance de energ$a en los estados principales de polariación' El c$rculo se transfora en un sólo punto en el estado principal de polariación es decir ue si la %irrefringencia no ca%iar= con la longitud de onda tapoco lo 7ar$a la polariación y consecuenteente el c$rculo ue eistir$a so%re la esfera 7a%r$a degenerado en un punto' Sin e%argo la polariación de un odo acoplado aleatoriaente de una %ra onoodo

4


se ue+e irregularente so%re la esfera reNe;ando la dependencia con la longitud de onda de los dos estados principales as$ coo del retardo de grupo diferencial' #unue la +ariación de la polariación de salida en el caso de tener un odos acoplados aleatoriaente en %ra es irregular en cualuier longitud de onda eiste un par de estados de polariación ue descri%e un di=etro de esfera y donde se puede o%ser+ar ue la polariación rota uy poco segn lo 7ace la longitud de onda' El retardo de grupo diferencial

∆ τ

se puede calcular coo: ∆ τ =

∆θ

Donde

∆θ ∆ω

.2/

es el =ngulo en radianes del arco y

∆ ω es el ca%io

increental en radianes de la frecuencia óptica ue produce ese arco' 9epitiendo esta edida a una serie de longitudes de onda se o%tiene ∆ τ ( λ )

 el retardo de grupo diferencial es función de la longitud de onda'

De una fora intuiti+a el (todo del analiador ;o eplea el iso principio' El an=lisis se de%e de 7acer en diferentes rotaciones y se cuentan tanto el nero de picos coo el nero de +alles en transisión ue se +en a tra+(s del polariador en un rango de longitudes de onda relati+aente grande as$ el error ue se coete es enor .entre ayor sea el nero de picos y de +alles/' 3.1.(. Proceso ) Monta*e de Medida: ay +arios onta;es eperientales alternati+os para el (todo del analiador ;o tal y coo se uestra en la Aigura 1 en la Aigura 2 y en la Aigura ' ,os onta;es se diferencian en el tipo de fuente de lu ya ue (stas denen la anc7ura espectral y la sinton$a de longitud de onda'

Aig' 1 R )onta;e de edida de P)D ediante analiador ;o'

Aig' 2 R )onta;e de edida de P)D ediante analiador ;o'

5


Aig'  R )onta;e de edida de P)D ediante analiador ;o' Mna respuesta t$pica ue se produce con el (todo del analiador ;o es la ue se uestra en la Aigura 4' L%ser+ando la respuesta se aprecia ue es uy necesario 7acer un a;uste adecuado de la resolución del analiador de espectros ópticos por una parte es necesario poder distinguir en la respuesta todos los picos y +alles ue se producen ya ue el +alor de la P)D es dependiente del nero de picos y de +alles'

Aig' 4 R E;eplo de edida ediante el (todo del analiador ;o' Por otra parte es necesario ue la resolución sea lo enor posi%le ientras se distingan los picos y +alles para ue el tiepo de %arrido del analiador de espectros ópticos sea lo enor posi%le' ,a relación entre la resolución teporal y con la resolución en el espectro es: ∆λ λ

<

1 8 υ Δ τ

./




Donde

∆ λ es el anc7o espectral de la fuente o %ien es la resolución de λ

la anc7ura de %anda del receptor

υ es la frecuencia óptica en  y

es la longitud de onda noinal ∆ τ

es el retardo de grupo

diferencial del dispositi+o ue se encuentra %a;o el test edido en segundos' Para la longitud de onda de 1550 n la epresión se puede escri%ir coo: Δ λ ( nm)<

1

Δ τ ( ps )

.4/

3.1.+. Determinación de la PMD or An,lisis de la Polarización de -alida: En el (todo del analiador ;o la +ariación del estado de polariación de salida con la longitud de onda +iene deterinada por la transisión a tra+(s de un polariador ;o o >analiador?' Si esta representación se 7ace so%re la esfera de Poincar( el analiador se puede representar coo un punto so%re la supercie de dic7a esfera' Este punto se o+er= so%re la esfera confore se +ar$e la longitud de onda' ,a detección de la polariación de salida con un edidor de polariación se uestra en la Aigura 5 ientras ue los resultados se uestran en la Aigura '

Aig' 5 R Sistea eperiental de edida de P)D usando un edidor de polariación'

Aig'  R Estados de polariación so%re la esfera de Poincar('

I


,as representaciones de los tres par=etros de Stoes noraliados proporcionan una perfecta descripción de la polariación de salida con la longitud de onda' Estas representaciones se analian ediante la cuenta del nero de etreos ue se producen en el doinio de Aourier y los tres retardos diferenciales edios son proediados' Este tipo de edida es enos dependiente de la polariación y afecta enos la posición ue tiene el pigtail de %ra' Mna segunda +enta;a de la detección polari(trica es ue los par=etros de Stoes noraliados son inunes a los ca%ios ue se producan en la potencia de la fuente óptica' Por este oti+o no es necesaria una referencia o cali%ración pre+ia y la potencia durante la edida puede +ariar sin ue ello 7aga ue la edida tenga enor precisión' El edidor de polariación ta%i(n perite al usuario poder +er el estado de la polariación de salida so%re la esfera de Poincar( y poder apreciar de este odo la esta%ilidad del test ue se le est= pasando a un dispositi+o concreto' Esto es uy til porue se puede apreciar de este odo la dependencia ue tiene el dispositi+o ue se encuentra %a;o prue%a con condiciones eternas coo puede ser el o+iiento ec=nico yo la teperatura' 3.1.. An,lisis de /ourier de la esuesta del Analizador /i*o: El an=lisis de la respuesta ue proporciona el (todo del analiador ;o se puede 7acer de una e;or fora o al enos =s intuiti+o si se 7ace en el doinio del tiepo 7aciendo la transforada in+ersa de Aourier .KAAT/ del espectro edido' ,a +isualiación de la se@al en el doinio del tiepo es eui+alente a la edida interfero(trica y tiene fora de gaussiana en el caso de tener una %ra con acoplaiento de odo aleatorio .Aigura I/'

Aig' I R Transforada in+ersa de Aourier del espectro de la edida y su aproiación por una gaussiana' El +alor de la P)D +iene deterinado por la seianc7ura de la función gaussiana ue se o%tiene por aproiación de los datos ue se 7an edido y pasado al doinio del tiepo posteriorente' Si se 7ace el c=lculo del +alor de la P)D por este (todo se iniian errores ue en ocasiones son in7erentes a la propia edida coo puede ser el ruido o +i%raciones ec=nicas etc' Esto es as$ de%ido a ue al 7acer una aproiación por una función gaussiana el peso de un etreo ueda

G


tanto =s iniiado o >difuinado? en esa aproiación cuanto ayor sea el nero de interferencias' Sin e%argo en el (todo ue se 7a descrito anteriorente ue calcula la P)D ediante la cuenta del nero de picos se estar$a introduciendo un error en el caso de tener un pico de%ido al ruido o a una +i%ración' 3.1.. Inuencia de las Condiciones de Medida: ,as pertur%aciones ec=nicas ue se producen en el caino de la %ra óptica afectan a la polariación de salida a@adi(ndose picos y +alles espurios a la respuesta del analiador ;o' El test de edida del caino incluye un DMT .o dispositi+o %a;o prue%a del ingl(s/ y todo el coneionado por %ra óptica del dispositi+o al instruento' En la pr=ctica el coneionado de %ra óptica se ue+e aunue solo sea de una fora icroscópica' ,a precisión de las edidas %a;a cuando la polariación ca%ia por causas a%ientales' Es una %uena pr=ctica 7acer ue todos los pigtails de %ra no puedan sufrir o+iientos o ue los isos sean lo =s liitados ue sea posi%le para tratar de e+itar +i%raciones ec=nicas' So%re todo es uy necesario ue no se producan ca%ios de polariación en el oento de la edida en una longitud de onda deterinada al enos 7asta ue aca%a esa edida' 3.2.

Método de la Matriz de ones.

3.2.1. &ormatividad: ,a isa est= descrita en la 9ec' MKT-T '50'2 .0I200I/ Deniciones y )(todos de Prue%a de los #tri%utos Estad$sticos y *o ,ineales de Ai%ras y Ca%les )onoodo en el ac=pite 5'1'1' )(todo de Prue%a de 9eferencia: T(cnica de E+aluación de Par=etros de Stoes'

3.2.2. 'eneralidades: Este (todo de prue%a descri%e un procediiento para edir la dispersión por odo de polariación .P)D polariation ode dispersion/ de las %ras ópticas onoodo' Se deterina el ca%io de estado de polariación .SLP state of polariation/ de salida con la longitud de onda' Este ca%io puede caracteriarse ediante el Eigenan=lisis de la atri de "ones .")E "ones )atri Eigenanalysis/ o la rotación del +ector SLP en la pantalla esf(rica de Poincar( .PS Poincar( sp7ere/' Puede aplicarse tanto a secciones de %ras cortas o largas independienteente del ni+el de acoplaiento del odo de polariación' En algunas circunstancias pueden necesitarse ediciones repetidas para o%tener una precisión satisfactoria' Este (todo se liita a longitudes de onda ayores o iguales ue au(lla a la ue la %ra es efecti+aente onoodo' Para el caso en ue eista un fuerte acoplaiento de odos est= en estudio un an=lisis =s copleto del (todo de la esfera de Poincar('

U


Cuando se iden %ras en o+iiento .por e;eplo %ras en LPV/ tal +e sea =s apropiado utiliar el (todo interfero(trico ue la función de resolución de discrepancias del (todo de prue%a de referencia .9T)/' 3.2.3. Descrición: El (todo de la atri de "ones ."ones-)atri-Eigenanalysis-)et7od o ")E/ deterina directaente la diferencia en el retardo de grupo entre los principales estados de polariación coo una función de la longitud de onda' El an=lisis de "ones est= %asado en la edida de la atri de transisión de la %ra o del dispositi+o' Para la edida de la atri de transisión se utilian series de lu procedente de una fuente en las ue se a;ustan diferentes longitudes de onda lo ue o%liga a ue la fuente de lu sea sintonia%le' El (todo puede ser aplicado a %ras cortas y largas sea cual sea el grado de acoplaiento ue (stas presenten' Es ta%i(n aplica%le a la edida de dispositi+os in+ariantes en el tiepo y aparatos de car=cter lineal' ,a restricción por linealidad ecluye de su capo de aplicación a todos auellos dispositi+os ue generan nue+as longitudes de onda con el paso de una radiación óptica' ,a restricción por el car=cter in+ariante en el tiepo afecta sólo a la transforación del estado de polariación ue causa el aparato o %ra ue se est= idiendo pero no afecta al retardo a%soluto de la fase' En el c=lculo de "ones una se@al polariada es representada coo un +ector de "ones coo un nero cople;o o coo una atri coluna de dos eleentos' El +ector de "ones descri%e con total precisión la aplitud y el estado de polariación de la se@al' El con;unto de estados ue +a toando la polariación ueda representado por la atri de polariación ue es una atri cuadrada de cuatro eleentos' ,os +ectores de "ones correspondientes a la entrada y la salida uedan representados en la atri de "ones' ,a edida de la atri de "ones reuiere el conociiento de unos datos de partida ue periten calcular los +alores de los cuatro eleentos' Por esto es necesario conocer tres estados de lu polariada linealente' En el proceso de edida ue se indica posteriorente los estados de polariación epleados son a 0 45 y U0 grados aunue (stos son casos particulares ya ue las ate=ticas periten la generaliación para  estados de polariación lineal cualesuiera con la condición de ue sean diferentes' ,a atri de "ones es calculada coo la relación eistente entre los estados de polariación ue se o%ser+an a la salida y los ue se introducen a la entrada ue son conocidos' ,a atri resultante descri%e copletaente la transforación de polariación y se conoce la constante representati+a del retardo total ue aparece en la propagación' Este retardo total es uy distinto del retardo del grupo diferencial ue es auel ue se desea conocer' 3.2.(. Proceso ) Monta*e de Medida:

10


El procediiento de onta;e del dispositi+o de edida se uestra en la Aigura G'

Aig' G R Esuea de onta;e para la edida por el (todo ")E' ,os eleentos fundaentales para el onta;e son una fuente de lu esta%le de espectro estrec7o y sintonia%le' Ta%i(n es necesario un polariador a;usta%le ue perita al enos generar tres estados de polariación diferentes' Ltros instruentos necesarios son un edidor de polariación r=pido un ordenador para el control del softBare y procesado de datos' ,a fuente de potencia óptica de%e ser a;usta%le segn una polariación circular ue perita la transisión a tra+(s de cada uno de los polariadores' ,a atri de "ones del trao ue +a desde los polariadores 7asta el edidor de polariación se ide ediante una serie de longitudes de onda concretas' El +alor del DD se o%tiene para cada una de las longitudes de onda λi  ediante c=lculo efectuado so%re dos atrices de polariación ue 7ayan sido calculadas a diferentes longitudes de onda e igualente espaciadas respecto de λi ' El resultado es una serie de diferentes +alores de

Δ τ

ue ponen de aniesto la dependencia ue

eiste con la longitud de onda ue son proediados para poder o%tener un resultado nal' ,os latiguillos epleados para el coneionado ue eige la edida contri%uyen uy poco en los resultados de la edida nal .la contri%ución es enor de 0005 ps/' 3.2.+. C,lculo del etardo del 'ruo Di4erencial: El retardo del grupo diferencial se calcula a partir de dos atrices de "ones ue 7an sido calculadas a dos longitudes de onda diferentes de la fora:

|

Arctg

Δ τ =|τ g , 1−τ g , 2|=

,as +aria%les

τ g , 1

y

τ g ,2

( )| ρ 1 ρ 2

.5/

Δ ω

son los retardos de los dos grupos

propagados .ue no es necesario ue sean conocidos/ asociados a los principales estados de polariación

Δ ω

es la +ariación en la frecuencia

óptica en rads correspondiente al inter+alo de longitudes de onda epleado y ρ1  ρ2 son los auto+alores de la epresión:

11


−1

T ( ω + Δ ω ) T ( ω ) ./

3.2.. -elección del Intervalo de #on$itudes de %nda ) su an$o: ,a eactitud del (todo de "ones depende de la %irrefringencia o%ser+ada durante la edida de la esta%ilidad de las +aria%les en la edida de la precisión en el increento de longitudes de onda de la fuente de lu y de la precisión del edidor de polariación' ,os grandes saltos en las longitudes de onda generalente proporcionan una ayor eactitud al (todo' Sin e%argo para o%tener una %uena precisión en el ca%io de la polariación con+iene ue el =ngulo de rotación de la isa respecto de los e;es de los principales estados de polariación no eceda de los 1G0W' Por lo dic7o se de%e %uscar una solución de coproiso en el salto de longitudes de onda epleado para ue se o%tenga una %uena precisión en la edida de la polariación y una %uena precisión en el ca%io de las longitudes de onda' Eiste una relación de precisiones ue tiene la isa fora ue el principio de incertidu%re de eise%erg coo: Δ τ ( ps ) ∙ Δ λ ( nm ) ≤ 4.0 ( ps ∙ nm )

.I/

Por e;eplo en el caso de ue useos un salto de longitudes de onda de 02 n el =io retardo de grupo diferencial ue se puede edir es de 20 ps' Si utiliaos saltos uy peue@os de longitud de onda del orden de 01 n o incluso de 001 n podeos edir altos +alores del DD pero a costa de reducir la precisión del (todo coo consecuencia de la dicultad ue lle+a asociada la edida de un salto tan peue@o en las longitudes de onda' Ta%i(n es necesario eplear peue@os saltos en la +ariación de las longitudes en auellos casos en los ue se aprecia una fuerte dependencia entre el DD y la longitud de onda' Cuando se da alguna de las dos circunstancias encionadas se suele a@adir eactitud al sistea ediante la incorporación de un edidor de longitud de onda ue deterina con ele+ada precisión la +ariación en el salto de longitudes de onda epleado' El efecto del taa@o del salto en longitudes de onda ue se eplea en el (todo tiene una inNuencia directa so%re el +alor del DD edido' En un eperiento realiado con un carrete de 44  de %ra óptica onoodo se o%ser+ó una escasa dependencia entre el rango de las longitudes de onda epleadas y el DD sin e%argo si se apreció una ele+ada dependencia entre el taa@o del salto en longitud de onda y el DD' El rango de longitudes de onda so%re el ue se realia la edida puede ser elegido en función del dispositi+o de edida epleado' El DD de un coponente de espectro anc7o coo puede ser un aislador es noralente independiente de la longitud de onda epleada por lo ue pueden utiliarse saltos de longitud de onda de 1 a 5 n con una %uena precisión' Mn solo salto de longitudes de onda puede ser suciente aunue es con+eniente apro+ec7arse del %enecio de la utiliación de la edia para disinuir los errores por lo ue es %ueno realiar series de edidas' ,as %ras de ele+ada longitud y ue se encuentran fuerteente acopladas reuieren el epleo de un capo aplio en las longitudes de onda de%ido

12


a la naturalea aleatoria de la P)D .generalente se eplea todo el rango ue presenta el l=ser sintonia%le utiliado en la edida/' #de=s en estos casos se utilia un salto de longitudes de onda peue@o para apreciar la +ariación del DD con la longitud de onda' 3.2.. Caracterización !stad5stica de la /i6ra con PMD: El (todo de "ones es apropiado para la edida de la distri%ución del retardo de grupo diferencial confore +ar$a la longitud de onda la teperatura o incluso el tiepo' ,os +alores de DD edidos en saltos de longitud de onda iguales pueden representarse en un 7istograa' ,a coparación entre la distri%ución de )aBell y la distri%ución de los +alores edidos indica la +aria%ilidad del DD' ,a distri%ución de )aBell +iene representada por el par=etro

α

 y puede ser deterinada para

una serie de +alores edidos utiliando: 2

α =

1

∑ ∆ τ 3 N

i

2

.G/

∆ τ

representa el DD edido a lo largo de * inter+alos de longitud de onda' Si la distri%ución de )aBell es aproiadaente 7oog(nea y copleta se puede entender ue los +alores son adecuados' Si la distri%ución no es 7oog(nea es signicati+o de ue el trao de longitudes de onda utiliado para la edida es deasiado etenso o ue la %ra est= acoplada de una fora no aleatoria' En el caso de ue la edida se 7aga en un rango de longitudes de onda peue@o no ser= posi%le realiar una distri%ución copleta y por ello de%e ser repetido con un ayor rango' Ta%i(n es adecuado realiar series de edidas a distintas teperaturas' Por e;eplo en los enlaces de %ra ue +an por el ar se realian edidas en distintas 7oras de odo ue las teperaturas ca%ian y de esta anera se tiene una distri%ución de +alores copleta' En otras ocasiones la anguera ue contiene las %ras ópticas tiene ca%les de co%re ue periten el calentaiento por efecto "oule con el paso de una corriente el(ctrica' 3.2.7. #a Imortancia de los Movimientos Durante la Medida: El (todo de la atri de "ones es +=lido cuando las caracter$sticas de la P)D son in+ariantes con el tiepo' Todos los instruentos y la %ra o dispositi+o soetido a edida de%en peranecer con sus caracter$sticas constantes al enos durante el periodo de edida' En principio el dispositi+o ontado para la edida est= en constante o+iiento aunue sólo sea a ni+el icroscópico' ,a eactitud en la edida sólo peligra cuando los o+iientos del onta;e son a ni+el acroscópico y pueden llegar a afectar a la polariación de salida en un grado lo sucienteente ele+ado coo para generar errores en la edida' El (todo de la atri de "ones es uy +ulnera%le al o+iiento a escala acroscópica por peue@o ue (ste sea' Esta posi%ilidad de error es tanto ayor cuanto enor es el +alor del DD ue se ide .del orden de 01 ps/ o cuando se utilian saltos de longitud de onda peue@os' Es una %uena pr=ctica restringir el o+iiento de los latiguillos de unión en el

1


onta;e de edida para e+itar o+iientos y las +i%raciones en la edida de lo posi%le' ,a aplicación principal de este (todo es la edida de la P)D en las instalaciones y enlaces su%arinos' ,a +ariación en la polariación de salida puede representarse so%re la supercie de la esfera de Poincar(' Si la +ariación de la polariación de salida es %a;a respecto al salto producido en longitudes de onda el (todo ser= eciente y las edidas ser=n eactas' ,a representación del DD respecto de la longitud de onda puede ser uc7o enos sua+e si eiste o+iiento durante la edida aunue el +alor edido puede ser igualente signicati+o de la agnitud de la P)D' 3.3.

Método Inter4erométrico.

3.3.1. &ormatividad: ,a isa est= descrita en la 9ec' MKT-T '50'2 .0I200I/ Deniciones y )(todos de Prue%a de los #tri%utos Estad$sticos y *o ,ineales de Ai%ras y Ca%les )onoodo en el ac=pite 5'1'' Segunda alternati+a de (todo de prue%a: T(cnica interfero(trica' 3.3.2. 'eneralidades: Este (todo de prue%a consiste en un procediiento para edir la dispersión por odo de polariación edia de las %ras y ca%les ópticos onoodo' El +alor edido representa el retardo de P)D .+(ase la denición de P)D/ en la gaa de longitudes de onda de edición ue suele ser de 0 a G0 nanóetros en la +entana de 110 n o de 1550 n segn las necesidades del usuario' ,a P)D se deterina a partir de la función de autocorrelación o de transcorrelación del capo electroagn(tico eergente en un etreo de la %ra cuando es iluinada por una fuente de %anda anc7a en el otro etreo' En el caso del instruento de tipo autocorrelación el interferograa tiene una cresta de co7erencia central correspondiente a la autocorrelación de la fuente óptica' ,a +enta;a principal de este (todo es ue el tiepo de edición es uy corto y el euipo puede utiliarse f=cilente en funcionaiento real' ,a conocida t(cnica espectroscópica de la transforada de Aourier garantia la din=ica y la esta%ilidad' De%e tratarse de una %ra onoodo en la gaa de longitudes de onda edida' 3.3.3. Descrición: El (todo interfero(trico de edida de la P)D se %asa en la edida de una autocorrelación del capo el(ctrico o lo ue es lo iso la edida de la co7erencia utua ue presentan dos se@ales ópticas ue 7an sido deri+adas de una isa fuente eisora de lu de anc7o espectro .lu %lanca o de ,ED/' #l igual ue el (todo del retardo en el pulso en+iado est= %asado en la edida directa del retardo ue se produce durante la propagación de la lu' El dispositi+o de edida es un interferóetro adaptado a su n' ,os

14


coponentes ue tiene son %=sicaente los isos de ue consta el cl=sico interferóetro de )ic7elson aunue lle+a algunos coponentes auiliares coo los polariadores' ,a lu epleada se genera con una fuente de %anda anc7a ue generalente ser= un diodo tipo ,ED o una %o%illa de incandescencia ue produca lu %lanca' ,a lu se introduce en los dos %raos del interferóetro y la lu ue reNe;ada procede de los espe;os .;o y a;usta%le/ se superpone so%re el captador' Se produce interferencia cuando las longitudes de los dos %raos del interferóetro dieren enos de la longitud de onda de la lu ue proporcionada por la fuente' ,a =ia +isi%ilidad se o%tiene cuando las trayectorias de los dos %raos tienen un a;uste perfecto' ,a anc7ura de la respuesta es in+ersaente proporcional a la anc7ura espectral de la fuente' ,a intensidad de la corriente el(ctrica generada en el fotodetector tiene una en+ol+ente ue es ostrada coo una función del tiepo de retardo producido por el espe;o a;usta%le' El tiepo de retardo +iene dado por la epresión .U/ donde ∆ x es la distancia desde el espe;o a;usta%le 7asta el punto donde los dos cainos tienen igual longitud' ∆ τ =

2∆x

c

.U/

Mn onta;e sencillo de interferóetro para edir P)D consta de otros dispositi+os coo dos polariadores uno en la fuente óptica y otro antes del fotodetector' Eisten deterinados onta;es .o a;ustes/ ue periten el a;uste para o%tener la =ia +isi%ilidad en un deterinado pico o etreo peritiendo tener una ayor resolución' En el onta;e ue se uestra en la Aigura 10 los %raos del interferóetro est=n polariados ortogonalente' El o+iiento del espe;o crea un retardo entre las ondas incidentes polariadas ortogonalente' El polariador colocado antes del fotodetector ue en la %i%liograf$a se denoina analiador perite la interferencia ediante el acoplaiento de lu desde cada uno de los odos de salida del dispositi+o' El (todo interfero(trico tiene aplicación para coponentes ópticos con los odos %ien denidos y para %ra óptica con largas distancias donde los principales estados de polariación tienen una fuerte dependencia con la longitud de onda' En prier lugar se puede 7acer un an=lisis del (todo para el caso de edidas so%re %ras ópticas no acopladas o dispositi+os ópticos no acoplados' El dispositi+o o %ra ue se uiere analiar se coloca entre el interferóetro y el analiador ue coo se +e en el esuea es el ltio lugar por el ue pasa la lu antes de llegar al fotodetector' En la Aigura U se o%ser+a la respuesta de un dispositi+o ue tiene %irrefringencia siple lo ue eui+ale a decir ue no est= acoplado' El pico central aparece cuando los %raos del interferóetro son de igual longitud' ,os picos ue aparecen en los etreos son consecuencia de ue el espe;o a;usta%le introduce un error igual al DD del dispositi+o ue se ide' Mno de los picos laterales aparece coo consecuencia de la interferencia entre el odo lento

15


procedente del espe;o ;o y el odo r=pido procedente del espe;o a;usta%le y el otro pico lateral ue es si(trico respecto del central aparece coo consecuencia de la interferencia entre el odo r=pido originado en el espe;o ;o y el odo lento originado en el espe;o a;usta%le' El tiepo ue separa el pico central y cualuiera de los picos laterales es el retardo del grupo diferencial ue tiene ue ser id(ntico en +irtud de la citada sietr$a' ,as intensidades relati+as de los picos dependen de la orientación del dispositi+o ue se ide y del analiador o polariador de salida' ,a otra aplicación del (todo interfero(trico es para la edida de la P)D en %ras o dispositi+os onoodo ue est(n altaente acoplados es decir para %ras ue presenten soldaduras en las ue los =ngulos de rotación entre traos tengan un car=cter aleatorio' ,a respuesta del interferóetro para las %ras altaente acopladas con una P)D uc7o ayor ue el tiepo co7erente de la fuente se uestra en la Aigura I'

Aig' U R 9esultado del (todo del interferóetro para una %ra ue antiene polariación' ,a corriente generada en el fotodetector tiene una en+ol+ente de aussiana cuya anc7ura edida a la itad de la altura =ia coincide con la P)D del dispositi+o ue se est= idiendo' El car=cter aleatorio se origina coo consecuencia de los efectos de la co7erencia de la lu aunue tiene un peue@o ipacto so%re los c=lculos de la P)D en el caso de ue el acoplaiento sea aleatorio' El +alor nu(rico de la P)D se o%tiene por la aplicación de una sencilla fórula ate=tica aunue es cierto ue eisten dos (todos diferentes para lograrlo' El priero de ellos consiste en el a;uste directo de la cur+a de intensidades generada por el fotodetector a una aussiana de la ue resulta sencillo o%tener la seianc7ura a edia altura y en consecuencia la P)D' El segundo (todo consiste en el c=lculo del oento de segundo orden' En el caso ideal se sa%e ue la o%tención del DD a partir del a;uste de una aussiana se realia ediante las siguientes ecuaciones' En la ecuación .10/ se uestra el +alor eca del DD donde σ representa la des+iación est=ndar de la aussiana' ,a eperiencia 7a deostrado ue el +alor del DD eca es igual a σ ' ,a naturalea aleatoria de la P)D y las diferencias entre los procesados ate=ticos de los diferentes

1


(todos de edida 7an pro+ocado esta diferencia entre los +alores teórico y pr=ctico'

¿ ∆ τ >¿ / = 2

1 2

¿

√

3 4

σ

.10/

,a anc7ura a edia altura de la aussiana se corresponde con el do%le del +alor de la P)D por lo ue el +alor de la P)D se corresponde con la seianc7ura de dic7a aussiana' El (todo =s usado es el segundo ue consiste en el c=lculo de la ra$ cuadrada del oento de segundo orden' El oento de segundo orden se calcula ediante la epresión .11/ donde

I ( t )

representa la intensidad generada por el fotodetector'

Momnto! "g#n!o$r!n =

√

∫ I ( t )t !t ∫ I ( t ) !t 2

.11/

En la pr=ctica el algorito epleado es =s cople;o ya ue es capa de reducir el efecto del ruido so%re la edida ediante la eliinación de la autocorrelación en el pico central' Posteriorente una +e eliinada la coponente cuyo origen era el ruido se calcula el oento de segundo orden y con (l se tiene el +alor de la aussiana ue cuando se sustituye por el +alor de la corriente del detector y se integra resulta el iso +alor del oento de segundo orden' El +alor del DD se o%tiene ediante la aplicación de la ecuación .11/ donde

σ

se calcula de la fora descrita'

Eiste otra posi%ilidad para el c=lculo de la P)D a partir del oento de segundo orden

σ %

sin necesidad de sustituir en la aussiana' Sin

detenernos en los pasos interedios se puede llegar a una relación entre σ % y σ  ue es:

σ % &

√

3 4

σ

.12/

El +alor eca del retardo del grupo diferencial es: 2

¿ ∆ τ > & σ .1/ %

Eiste una discusión por la co7erencia de la lu epleada coo fuente' Para +alores altos de P)D no tiene deasiada iportancia' Sin e%argo para +alores %a;os de P)D la anc7ura y la fora del espectro óptico de la fuente tiene inNuencia so%re el +alor de la P)D'

1I


En algunos tetos y art$culos referentes a esta cuestión se 7a sugerido ue los +alores edidos de P)D pueden ser corregidos descontando el efecto negati+o de la fuente de lu' Esta corrección +iene dada coo: 2

2

2

σ 'i(r) =σ m!i!o −σ '#nt

.14/

Sin e%argo esta corrección es falsa segn se 7a podido deostrar recienteente pero an no teneos un (todo =s efecti+o para eliinar la inNuencia de la anc7ura de la fuente óptica epleada ue el ue au$ se descri%e' El resultado generado por este (todo no est= apenas inNuenciado por el o+iiento de la %ra durante la edida cosa ue no ocurre en otros (todos' Se 7a dic7o en otras ocasiones ue el o+iiento de la %ra genera una +ariación en las tensiones internas del aterial y en consecuencia una +ariación en la %irrefringencia y en la P)D ue depende de (sta' Sin e%argo esta independencia tiene su ;usticación en ue efecti+aente eiste una +ariación local de las tensiones pero el cóputo total de sus efectos peranece aproiadaente constante' De%ido a ue la edida con el interferóetro para grandes +alores de P)D es siple y el onta;e ue se reuiere es sencillo este es un (todo apliaente utiliado especialente en capo so%re instalaciones ya naliadas'

Aig' 10 R Sistea eperiental de edida de la P)D por el (todo interfero(trico'

1G


3.(.

Método del Arco de Poincaré

3.(.1. &ormatividad: ,a isa est= descrita en la 9ec' MKT-T '50'2 .0I200I/ Deniciones y )(todos de Prue%a de los #tri%utos Estad$sticos y *o ,ineales de Ai%ras y Ca%les )onoodo en el ac=pite 5'1'1' )(todo de Prue%a de 9eferencia: T(cnica de E+aluación de Par=etros de Stoes' 3.(.2. Descrición: Tanto el (todo del analiador óptico coo el de la atri de "ones y el del arco de Poincar( son considerados (todos ue operan en el doinio de la frecuencia ya ue o%tienen la inforación a partir del ca%io ue efecta la polariación de salida a edida ue ca%iaos la longitud de onda en la entrada' Este procediiento de edida de la P)D es adecuado para %ras ue no presentan acoplo es decir %ras de una sola piea ue no tienen soldaduras y ta%i(n para %ras ue se encuentran acopladas aleatoriaente o sea %ras con nuerosas soldaduras en las ue se produce un giro aleatorio entre los e;es de polariación' Por este oti+o el capo de aplicación del procediiento es %astante aplio' ,a fuente ue se eplea en el onta;e de%e proceder de un dispositi+o de %anda estrec7a ue ade=s sea sintonia%le en un capo sucienteente anc7o de longitudes de onda' #de=s de%e ser preciso y esta%le' ,a longitud de onda de%e ir su%iendo progresi+aente y ientras tanto se +a forando una trayectoria so%re la supercie de la esfera de Poincar( ediante un rayo perpendicular a la supercie y ue procede del centro de la isa' ,a o%tención del DD se calcula ediante la aplicación de una sencilla epresión ate=tica ue es: ∆ τ =

En dic7a epresión

∆ τ

∆θ ∆ω

.15/

representa el DD

∆θ

representa la

+ariación del =ngulo rotado respecto de los e;es de los principales estados de polariación y ∆ ω representa la +ariación de frecuencia en la fuente óptica ue genera el arco descrito' #unue el (todo del arco de Poincar( es aplica%le para coponentes ópticos y para %ras acopladas de fora aleatoria la fuerte dependencia ue presentan los principales estados de polariación y la longitud de onda en las %ras acopladas aleatoriaente 7ace ue sea necesario un rea;uste de la polariación para antener una cantidad adecuada de lu en cada uno de los dos principales estados de polariación y en ello reside la dicultad de la edida'

1U


En la Aigura 11 se o%ser+a la trayectoria ue sigue la representación de la polariación so%re la supercie de la esfera para una %ra no acoplada ientras ue en la Aigura 12 se o%ser+a la isa trayectoria para una %ra acoplada'

Aig' 11 R Esfera de Poincar( para una %ra no acoplada'

Aig' 12 R Esfera de Poincar( para una %ra copuesta por traos acoplados' 3.+.

Método de la Modulación en /ase

20


El (todo de la edida de la P)D por odulación en fase deterina el DD ediante las diferencias de fase ue eisten entre los principales estados de polariación' Mna se@al óptica odulada en intensidad se introduce acoplada en el interior de la %ra o sistea óptico del ue se desea conocer la P)D y posteriorente se capta la se@al de salida con la utiliación de un fotodetector' ,a se@al de salida se analia de fora ue se o%tiene su fase ue se copara con la fase ue tiene la fuente eisora de lu ue se o%tiene ediante otro fotodetector colocado directaente so%re la fuente' Ta%i(n es posi%le conocer la fase de la se@al de entrada sin necesidad de toar una uestra de la isa y colocar un detector ya ue es posi%le el conociiento de la fase ediante la odulación el(ctrica de la fuente' Es uy 7a%itual utiliar un analiador de espectros ópticos en este onta;e ya ue el iso proporciona la fuente luinosa .no en todos los casos/ la detección de fase la noraliación de la fase y funciones auiliares para el trataiento de la se@al' ,a respuesta de fase para una polariación de entrada aleatoria se eoria en el aparato y se realia el a;uste necesario entre la fase de referencia y la de salida del sistea óptico para ue el resultado nal o%tenido en la pantalla sea una l$nea plana' Posteriorente realiaos un a;uste con un polariador de =ngulo +aria%le coo el ue se +e en el esuea de onta;e' Con la +ariación de este polariador se perite o%tener picos =ios y $nios en la +ariación de fase ue se o%ser+an en tiepo real so%re la pantalla del analiador' )anualente se odica el =ngulo del polariador 7asta conseguir ue las +ariaciones de fase o%ser+adas alcancen +alores etreos .=ios y $nios/' El DD est= relacionado directaente con las citadas +ariaciones segn:

∆ τ =

−∅ min

∅m)x

360 ∙ ' m

.1/

,a t(cnica es uy intuiti+a y perite la o%tención del DD de una anera %astante directa aunue tiene el pro%lea de ue eige la +ariación anual del polariador con el o%;eto de lograr los etreos de fase y en este proceso anual es 7a%itual ue se coetan errores' #de=s la t(cnica eige un alto aislaiento de las +i%raciones ec=nicas y una teperatura de funcionaiento %astante esta%le' 3..

Método del etardo en el Pulso !nviado

Mna de las foras ue parece =s intuiti+a para la edida de la P)D de una %ra óptica o sistea óptico consiste en lanar un pulso óptico a tra+(s de (l de fora ue en el etreo opuesto al de la fuente de pulsos se coloca un captador de alta sensi%ilidad' El pulso de entrada en la %ra o sistea se descopondr= con oti+o de la %irrefringencia en dos odos de polariación -lento y r=pido- ue llegar=n a su

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destino en instantes diferentes' Con el captador se reci%ir=n los dos odos propagados a tra+(s de la %ra y se podr= edir ediante un sistea electrónico adecuado el retardo del grupo diferencial por lo ue se conocer= el +alor de la P)D' ,os +alores para la P)D ue se o%tienen tanto para %ras antiguas con alta %irrefringencia coo para las %ras odernas est= entre los 01 ps y los 100 ps' ,a fuente de pulsos ópticos de%e ser capa de generar pulsos de uy poca duración con el n de ue no se producan solapes de fenóenos ondulatorios ue puedan falsear la edida' El pro%lea de esta t(cnica en apariencia tan siple y eca para la edida de la P)D reside en la necesidad de ue los coponentes ue inter+ienen 7an de ser etreadaente precisos y esta%les por lo ue su coste +a a ser ele+ado' Sin e%argo tiene la +enta;a de ser capa de efectuar una edida eacta de la P)D sin necesidad de recurrir a c=lculos ate=ticos a partir de unos +alores edidos ue suelen ser una fuente de error puesto ue las leyes ate=ticas ue periten la estiación de la P)D .en otras t(cnicas de edida/ est=n %asadas en 7ipótesis siplicadas ue 7acen ue no siepre sea cierto el resultado o%tenido' Se o%ser+a ue el =io ensanc7aiento se produce cuando la lu polariada se acopla de igual fora ue los principales estados de polariación de la entrada' (.0. &ormalización de Condiciones ara la Medida de la PMD. En el caso de ue la edida de la P)D se efecte so%re una nica %ra .ue por ello no perite rotación en las coneiones/ las edidas o%tenidas sea cual sea el (todo elegido son uy siilares y solo se diferencian en un peue@o porcenta;e oti+ado por los errores in7erentes a cualuier edida de la%oratorio' En el caso de ue la %ra o sistea óptico edido est( uy acoplado es decir ue presente nuerosos traos diferentes con los =ngulos girados de una anera aleatoria la P)D se 7ace uc7o =s aleatoria y el resultado nal es ue los resultados dieren %astante' Cuanto ayor es la edida de la P)D enor es el error porcentual ue aparece entre los diferentes (todos de edida' Sin e%argo para %a;os +alores de P)D ue es donde ayor precisión en la edida se reuiere la diferencia entre los +alores edidos se 7ace =s nota%le' Ta%i(n ser$a necesario noraliar las condiciones en las ue se efectan las ediciones por los par=etros ue ya se +ieron y ue afecta%an directaente so%re el +alor de la P)D coo los ue se citan a continuación' (.1.

#a 8emeratura

,a teperatura de la %ra o sistea óptico durante la edida condiciona de una anera signicati+a el +alor de la P)D por lo ue si se uieren coparar con rigurosidad dos edidas realiadas so%re una isa %ra resulta con+eniente ue la teperatura del ensayo sea la isa' (.2.

#a 8ensión Mec,nica

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#l igual ue en el caso anterior para realiar una coparación entre sucesi+as edidas de la P)D resulta con+eniente ue las tensiones ec=nicas ue eistan en la %ra sean aproiadaente las isas' El siple 7ec7o de ca%iar la posición de la %ra odicar= los radios de cur+atura y su posición por lo ue la distri%ución de tensiones ec=nicas +a a ca%iar ine+ita%leente' Para e+itarlo en la edida de lo posi%le se aconse;a no o+er el sistea óptico en las sucesi+as ediciones a n de no +ariar signicati+aente las tensiones ec=nicas' Si se tiene esta precaución la +ariación en las tensiones +a a ser uy reducida y en consecuencia la %ra se antendr= esta%le' (.3.

!l an$o de #on$itudes de %nda

3a se 7a encionado en otra ocasión ue el coportaiento onoodo o ultiodo de una %ra es diferente segn sea la longitud de onda epleada' El 7ec7o de eplear diferentes longitudes de onda afectar= so%re el +alor de la P)D' Sin e%argo en uc7as ocasiones no podeos elegir una isa longitud de onda para efectuar todas las edidas en el caso de ue se utilicen +arios (todos ya ue teneos liitaciones de parte de la instruentación epleada en las edidas' Se de%e tratar de escoger una longitud de onda ue se aproie lo =io posi%le a las ue de%en eplear los (todos de edida ue se uieren eplear' (.(.

!stados Princiales de Polarización

Cuando se realian edidas de la P)D y especialente cuando los +alores de la isa son %a;os pueden aparecer diferencias signicati+as entre los resultados o%tenidos al coparar los (todos interfero(trico y el del analiador óptico' En el caso de ue se utilicen espectros ópticos estrec7os en las edidas la diferencia entre los +alores o%tenidos +a e ser ayor' Esto es de%ido a ue no es lo iso tener un error de un pico so%re un total de 0 ue so%re un total de 5 puesto ue en este ltio caso la posi%ilidad de error auentar= considera%leente' (.+.

Monta*e del Disositivo de Medida ) Al$oritmos Matem,ticos

,a ayor$a de los (todos de edida de la P)D ue se 7an +isto dan un +alor indirecto ya ue se reuiere efectuar un c=lculo ate=tico para 7allar la solución nal' ,os algoritos ate=ticos epleados no tienen total eactitud por lo ue por este oti+o ya se originan ligeras discrepancias entre los +alores o%tenidos' En realidad lo ue ocurre es ue los odelos ue se descri%en ate=ticaente no son totalente eui+alentes' #de=s el odo en el ue se realia el onta;e y la rigurosidad y orden en las edidas puede pro+ocar ta%i(n ligeras Nuctuaciones ue ta%i(n inNuyen en los resultados nales'

C%&C#9-I%&!1' Se 7a o%ser+ado ue los (todos de edición de la dispersión odal P)D se encuentran norados en 9ec' MKT-T '50'2 .0I200I/ Deniciones y )(todos de Prue%a de los #tri%utos Estad$sticos y *o ,ineales de Ai%ras y Ca%les )onoodo en donde se descri%e la etodolog$a de los diferentes (todos sin e%argo eisten otras %i%liograf$as ue eponen dic7os (todos y ue en esta

2


oportunidad se trató de eponer en el presente la isa se enciona en la %i%liograf$a correspondiente' 2' Se 7a o%ser+ado ue ;unto a la dispersión cro=tica la P)D es una liitante en los sisteas de transisión por %ra óptica de alta +elocidad .ayores a 10 %ps/ y de larga distancia pues produce ensanc7aientos de los pulsos ópticos transitidos por una %ra óptica lo ue pro+oca interferencia entre s$%olos y por lo tanto un auento de la tasa de %it erróneo .8E9/' ' Se 7a o%ser+ado ue para ipleentar las etodolog$as de edición es necesario contar con euipos en la%oratorio lo cual en uc7os casos no es de f=cil aduisición a7ora en +ista ue la P)D es de naturalea estad$stica puede ser con+eniente realiar patrones as$ coo siulaciones de la propagación de pulsos afectados por P)D cuyos resultados concordar$an con los algoritos teóricos aproiados ediante (todos nu(ricos' Estos ser+ir$an posteriorente para posteriores dise@os de copensadores de P)D t(cnicas de edición etc'

I#I%'A/IA C%M!&8ADA 1. Directriz so6re ecomendaciones ) normas ara ca6les ) ;6ras óticas 9ecoendaciones MKT-T de la serie  R Supleento 40 MKT-T Sector de *oraliación de las Telecounicaciones de la MKT'

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Este Suplemento ofrece información sobre los antecedentes y especicaciones utilizados en la elaboración de las Recomendaciones del UIT-T sobre cable y bra óptica tales como G.6!" G.6#" G.6$" G.6%" G.6" G.66 y la serie &. 'ontiene asimismo información utilizada en el desarrollo de Recomendaciones sobre m(todos de prueba tales como G.6).! y G.6).#. *dem+s" en este Suplemento se establece una correspondencia entre los documentos del UIT-T y las normas sobre cable y bra óptica desarrolladas en l a 'EI.

2. De;niciones ) métodos de rue6a de los atri6utos estad5sticos ) no lineales de ;6ras ) ca6les monomodo 9ecoendación MKT-T '50'2 MKT-T Sector de *oraliación de las Telecounicaciones de la MKT' Esta Recomendación contiene deniciones de los par+metros estad,sticos y no lineales de bras y cables monomodo. Tambi(n contiene m(todos de prueba de referencia y otros m(todos de prueba posibles para la caracterización de dicos par+metros" entre ellos los referidos a la /0.

3. !A#I Proyecto de Ain de Carrera de #,8E9TL 9LD9XMEY 8#99KLS R "ulio 200I' Mni+ersidad Polit(cnica de )adrid - ESCME,# M*KZE9SKT#9K# DE K*E*KE9X# T[C*KC# K*DMST9K#, E1celente traba2o en donde se trata sobre la polarización en bras ópticas" m(todos de medida de la /0" dise3o de un patrón de /0" elaboración de patrón de /0 y calibración del mismo. El mismo se puede obtener en la si4uiente dirección5 http://digital.csic.es/bitstream/10261/11344/1/PFC-A.pdf

(. !/!C8%- D! #A DI-P!-IÓ& P% M%D% D! P%#AI !& #A P%PA'ACIÓ& D! P9#-%- A 8A?@- D! /IA- ÓP8ICAPu%licación Kngeniare' 9e+ista c7ilena de ingenier$a +ol' 15 *W  200I pp' 4 #utores: #riel ,ey+a R )arco Tarife@o R 9icardo Lli+ares aper en donde se reisan los conceptos fundamentales de la dispersión por modo de polarización 7/05 olarization /ode 0ispersion8 9ue ocurre en bras ópticas. Se reisa la teor,a de /0 y se plantea la releancia de caracterizar el fenómeno en transmisión por bra óptica" concluy(ndose con un m(todo de simulación de la propa4ación de pulsos afectados por /0. Este traba2o constituye un punto de partida para posteriores an+lisis de los efectos de /0 en sistemas de transmisión" para su compensación y medición. El mismo se puede obtener en la si4uiente dirección5

BBB'scielo'clpdfingeniare+15nart14'pdf

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Fibra Óptica - Métodos de Medición de la PMD - Normatividad y metodología.

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