ES2552845A1 - Módulo de fibra óptica multinúcleo de compensación de la dispersión - Google Patents

Abstract

Módulo de fibra óptica multinúcleo de compensación de la dispersión. La presente invención describe un módulo de fibra óptica de compensación de la dispersión, del tipo que comprende una fibra de múltiples núcleos, teniendo la fibra una longitud L y estando compuesta por N núcleos. En cada extremo de la fibra, cada uno de N-1 núcleos se conecta de vuelta con otro de los N-1 núcleos, de modo que se dispone de un único núcleo de entrada en un extremo de la fibra y un único núcleo de salida en el otro extremo de la fibra, y se obtiene una compensación de la dispersión equivalente a una longitud total de NL entre el núcleo de entrada y el núcleo de salida.

Description

MÓDULO DE FIBRA ÓPTICA MULTINÚCLEO DE COMPENSACIÓN DE LA DISPERSIÓNCampo de la invenciónLa presente invención se refierede manera generalal 5campo delas conexiones por fibra óptica, y más específicamente a un módulo de compensación de la dispersión producida a lo largo de una fibra óptica de conexión. 10Antecedentes de la invenciónEn la técnica se conoce ampliamente que en los sistemas de comunicaciones ópticos que emplean esquemas de multiplexado compacto por división de longitud de onda (DWDM) se requiere compensación de la dispersión. Hasta la 15fecha se han propuesto varias soluciones alternativas para ello, de las cuales se prefieren actualmente los módulos de fibra de compensación de la dispersión (DCF-M) para su instalación en la planta exterior ya que son sistemas pasivos, inherentemente de banda ancha y, además, pueden 20diseñarse para compensar simultáneamente el efecto perjudicial tanto de la dispersión de primer orden D como de la pendiente de dispersión S. Los módulos de DCF se insertan a intervalos uniformes en la conexión de fibra óptica y compensan la dispersión 25acumulada hasta un valor residual. Se caracterizan por varios parámetros de rendimiento, siendo los más importantes la pendiente de dispersión relativa (RDS) dada por RDS = S/D, el factor de calidad (FOM) de dispersión con respecto a la atenuación que viene dado por FOM = D/30(donde es la atenuación en dB/km),el área eficaz Aeff, las pérdidas por flexión y la longitud de onda de corte en modo individual. perfil de índice de refracción diferente el uno del otro y posiciones relativas en el centro de la fibra tales que se produce un acoplamiento de luz entre ellos. De este modo se introduce una dispersión total negativa y una pendiente de dispersión total negativa compensatorias en un intervalo 5predeterminado de longitudes de onda de la luz transmitida.Para la reducción del tamaño, se ha propuesto una reducción del radio del revestimiento, pero esto aumenta las pérdidas por flexión del módulo. Por tanto, existe en la técnica la necesidad de un 10módulo de DCF que presente una reducción tanto de las pérdidas por flexión como de su tamaño global.Sumario de la invenciónLa presente invención da a conocer un módulo de fibra 15óptica de compensación de la dispersión que permite reducir tanto las pérdidas por flexión como el tamaño global del mismo. El módulo de la invención comprende una fibra óptica de múltiples núcleos,denominada fibra multinúcleo,que tieneuna longitud L y estácompuesta por N núcleos. 20Además, en cada extremo de la fibra, cada uno delosN-1 núcleos se conecta de vuelta con otro de los N-1 núcleos, de modo que se dispone de un único núcleo de entrada en un extremo de la fibray un único núcleo de salida en el otro extremo de la fibra. 25De este modo, el módulo de fibra óptica según la presente invención proporciona, para un tamaño (longitud) global de módulo L, una compensación de la dispersión equivalente a una longitud total de NL entre el núcleo de entrada y el núcleo de salida.30Breve descripción de las figurasLa presente invención se entenderá mejor con referencia alos siguientesdibujosque ilustran una realización preferida de la invención, proporcionada a modo de ejemplo, y que no debe interpretarse como limitativa de la invención de ninguna manera.La figura1 muestra una vista en perspectiva de un 5tramode fibra óptica de múltiples núcleos. La figura 2 muestra una vista lateralde un módulo de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presente invención. La figura 3 muestra esquemáticamente un perfil de 10índice de refracción asistido por zanjas.Descripción detallada de las realizaciones preferidasTal como se observa en la figura 1, un módulo de fibra óptica de compensación de la dispersión basada en fibra 15multinúcleo comprende de manera general una fibra multinúcleo de longitud L compuesta por N núcleos. En la figura 1, a representa el radio de un núcleo, b representa el radio de cubierta de la fibra y representa la distancia entre núcleos. 20Haciendo ahora referencia a la figura 2 adjunta, puede observarse que, según la realización preferida de la presente invención, en cada extremo de la fibra, cada uno de los N-1 núcleos se conecta de vuelta con otro de los N-1 núcleosmediante, por ejemplo, un conector de fibra de 25múltiple núcleo (TMC). Así, puede observarse que se dispone, en un extremo de la fibra,de un único núcleo de entrada por el que se introduce la señal de entrada en el módulo de compensación de la dispersión. En el extremo opuesto de la fibra se dispone de un único núcleo de salida 30por el que se obtiene la señal de salida. Gracias a las conexiones de vuelta entre un núcleo y el siguiente, la pluralidad de N núcleos funcionan en serie de modo que la señal pasa secuencialmente por toda la longitud L de cada uno de los N núcleos. Por tanto, se aprecia que entre el núcleo de entrada y el núcleo de salida se obtiene una compensación de la dispersión equivalente a una longitud total de NL.5Gracias a la disposición según la realización preferida de la presente invención, se obtiene un módulo de compensación de la dispersión compacto con un tamaño sustancialmente reducido en comparación con un módulo de la técnica anterior que proporcione una compensación de 10dispersión equivalente. Con objeto de proporcionar además un funcionamiento con pocaspérdidas, según la realización preferida de la presente invención,los núcleos del módulo de compensación dela dispersión presentan una configuración de índice de 15refracción asistida por zanjas, tal como se muestra en la figura 3 adjunta. En esta figura 3 puede apreciarse una zona de núcleo propiamente dicho con un alto valor de refracción n1, una segunda zona intermedia en escalón con un valor n2y una zanjacon un valor reducido n3. En esta 20figura 3, W representa el ancho de la zanja del núcleo. Por tanto, el módulo de fibra óptica de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presenteinvención proporciona un funcionamiento con pocaspérdidasy una reducción considerable del tamaño global (es 25decir, de la longitud), ya que tanto la longitud física como el volumen del elemento se reducen en N, siendo N el número de núcleos en el módulo de compensación de la dispersión. A continuación se presenta un ejemplo comparativo para 30demostrar las ventajas obtenidas gracias al módulo de compensación de la dispersión de la presente invención. Si se diseña un módulo de compensación de la dispersión de un único núcleo usando la arquitectura de perfil asistido por zanjas, que presenta una RDS = 0,0034 nm-1, D = -X ps/(km.nm) y una pérdida (dB/km) = , entonces el factor de calidad FOM es de X/y el tamaño global por km de fibraSMF-28 (D = 17 ps/(km.nm)) compensado es de 17/X. 5Según la presente invención, se usa un módulo de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presente invención descrita anteriormente, empleando núcleos con perfiles de índice de refracción idénticos pero acoplados unos con otros,tal como se 10definió anteriormente,de modo que la señal cuya dispersión va a compensarse debe pasar por la longitud global de todos los núcleos. En este caso, FOM = X/, pero el tamaño global por km compensado de fibra SMF-28 es ahora igual a 17/(N.X). 15Con valores típicos para los parámetros de fibra relevantes, entonces un módulo de compensación de un único núcleo (o de múltiples núcleos pero no dispuestos según las enseñanzas de la presente invención), con un valor D = 152ps/(km.nm), requiere 112 m/km de fibra SMF-28para 20proporcionar una compensación adecuada. En el caso de un módulo de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presente invención, con 7núcleos y con un valor D = 152ps/(km.nm), se requieren 16 m/km de fibramultinúcleo25para obtener la misma compensación. Si dicho módulo de compensación de la dispersión presenta 19núcleos, la longitud requerida es de tan sólo 6 m/km de fibra multinúcleo. Por tanto, para compensar 100 km de fibra SMF-28, se 30requerirán 1,6 kmde un módulo de compensación de la dispersión de 7 núcleos según la realización preferida de la presente invención (0,6 km en caso de presentar 19núcleos), mientras que en el caso de la técnica anterior se requieren 11,2 km.Para el funcionamiento correcto los núcleos deben estar completamente desacoplados y, por tanto, la diafonía 5debe mantenerse a valores despreciables. Incluso para la compensación a larga distancia, la longitud física del módulo de compensación de la dispersión según la presente invención se mantiene inferior a 20 km, lo cual, según experimentos notificados en la bibliografía técnica, 10garantiza un nivel de diafonía aceptable inferior a -50 dB.El módulo de compensación de la dispersión dado a conocer en el presente documento tiene aplicaciones en redes de comunicación óptica de banda ancha, incluyendo conexiones submarinas y terrestres de larga distancia, 15sistemas regionales y de metro y redes de acceso. También puede ser interesante construir compresores de pulso compacto para instrumentación, ensayos y mediciones. Aunque se ha descrito la presente invención haciendo referencia a una realización preferida de la misma, el 20experto en la técnica podrá concebir variaciones de dicha realización sin por ello apartarse del alcance de la presente invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES1.Módulo de fibra óptica de compensación de la dispersión, del tipo que comprende una fibra de múltiples núcleos, teniendo la fibra unalongitud L y estando compuesta por N núcleos, estando los núcleos 5desacoplados, caracterizado por que, encada extremo de la fibra, cada uno de N-1 núcleos se conecta de vuelta con otro de los N-1 núcleos, de modo que se dispone de un único núcleo de entrada en un extremo de la fibray un único núcleo de salida en el otro 10extremo de la fibra, y se obtiene unacompensación de la dispersión equivalente a una longitud total de NLentre el núcleo de entrada y el núcleo de salida.2.Módulo según la reivindicación 1, caracterizado por que cada uno de N-1 núcleos se conecta de vuelta con 15otro de los N-1 núcleos mediante un conector de fibra de múltiple núcleo, TMC.3.Módulo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los núcleos presentan una configuración de índice de refracción asistida por20zanjas.