Caracterización matricial de las curvaturas en fibra óptica de plástico

Andrés Gamundi, María
Losada Binué, María Ángeles (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2015
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Teoría de la Señal y Comunicaciones

Ingeniero de Telecomunicación

Resumen: La fibra de plástico está siendo cada vez más utilizada como medio de transmisión en entornos de corto alcance como son automoción, aeronáutica y redes domésticas debido a la ventaja que suponen los bajos costes de componentes, instalación y mantenimiento. Además, su mayor atenuación y su menor ancho de banda respecto a las fibras de vidrio, son asumibles en este tipo de redes cuyos requerimientos no son muy altos. Para consolidar la implantación de la POF (Plastic Optical Fiber) en redes de comunicaciones de corto alcance es necesario un modelo fiable que describa la propagación de la luz en la fibra y que sea fácilmente integrable en entornos de simulación de redes ópticas. En esta línea, el grupo de POF de la Universidad de Zaragoza ha desarrollado un modelo matricial para esta fibra y varios componentes que se está integrando actualmente en plataformas de software comercial. En los ámbitos de aplicación de la POF son frecuentes las esquinas y rincones, y en su instalación es necesario someter a la fibra a diversas curvaturas que modifican la distribución de potencia transmitida. Así pues, para completar el modelo de POF se requiere un modelo que permita caracterizar los cambios introducidos por dichas curvaturas. El objetivo central de este proyecto es la obtención de las matrices características para curvaturas de 90° (esquinas) y 360° (bucles) de diámetros comparables al tamaño de la fibra. Para ello, en primer lugar ha sido necesario diseñar una metodología experimental adecuada modificando el método aplicado para caracterizar otros dispositivos de fibra de plástico. Dicho método se basa en la obtención de barridos de patrones de campo lejano (FFP, Far Field Pattern) para distintos ángulos de inyección. Los barridos se obtienen primero para una fibra corta sin perturbaciones (referencia) y después para la fibra con la curvatura a caracterizar. Mediante la comparación de las medidas con y sin curvatura, se obtienen las funciones angulares de atenuación y difusión que introduce dicha curvatura y que permiten el cálculo de su matriz característica. Las predicciones obtenidas con estas matrices características se han validado comparándolas con datos experimentales. Además, se han estudiado los efectos de la permanencia de las curvaturas. Por último, se ha desarrollado un modelo analítico que permite simular los efectos de las curvaturas para cualquier diámetro dentro del rango caracterizado experimentalmente. Este modelo analítico ha facilitado la inclusión de un bloque de curvaturas en la herramienta de simulación de POF desarrollada en el grupo, que se ha aplicado para realizar un análisis preliminar de su impacto en redes de comunicaciones de corta distancia.

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera