TAZ-TFG-2015-2065


Medida de la respuesta frecuencial en fibras ópticas de múltiples núcleos mediante un analizador de redes vectorial

Ramon Tarancon, Sergio
López Lucía, Alicia (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2015
Ingeniería Electrónica y Comunicaciones department, Teoría de la Señal y Comunicaciones area

Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación

Abstract: Las fibras ópticas de plástico (POF, Plastic Optical Fiber) son ampliamente utilizadas gracias a sus características físicas que simplifican el proceso de instalación y mantenimiento y reducen los costes. Por el contrario, estas fibras presentan limitaciones en cuanto al ancho de banda y al balance de potencias lo que restringe su ámbito de aplicación. En la búsqueda de menores atenuaciones y mayores anchos de banda, se han desarrollado las fibras POF de múltiples núcleos (MC POF), que constituyen el eje central de este trabajo. El objetivo principal es la caracterización frecuencial de fibras MC POF mediante un procedimiento experimental de medida basado en un analizador de redes vectorial (VNA). En primer lugar, se ha diseñado un montaje experimental que permite medir la respuesta frecuencial de un enlace POF y que se basa en el método de barrido de frecuencias, que está estandarizado y es universalmente aceptado. Se ha considerado importante que el proceso de medida y obtención de datos del analizador de redes sea sencillo y por tanto, se ha desarrollado un software específico que se comunica con el VNA y automatiza la toma de datos. Una vez se ha comprobado la correcta operación del montaje experimental y del software desarrollado, se han contrastado los resultados obtenidos mediante nuestro sistema de medida con otros obtenidos por el grupo en trabajos previos, enfocados a la caracterización frecuencial de fibras POF estándar de un único núcleo. Se han evaluado y justificado las diferencias encontradas, comprobándose que se deben principalmente a la geometría en el proceso de detección, lo que tiene una gran influencia en el ancho de banda ofrecido por la fibra. Cómo última fase, se ha realizado la caracterización frecuencial de una fibra POF comercial de 19 núcleos. Este tipo de fibras no ha sido caracterizado previamente por el grupo de trabajo, por lo que los resultados resultan de gran interés para profundizar en el conocimiento de las fibras MC POF. Se ha aplicado el método de corte, lo que ha permitido obtener el ancho de banda en función de la longitud de la fibra para un rango muy amplio de longitudes. Así mismo, se han tomado medidas adicionales, como la atenuación, el patrón de campo cercano o el patrón de campo lejano, que nos ayudarán a interpretar los resultados y serán clave para posteriores estudios sobre las POF de múltiples núcleos. Los resultados obtenidos demuestran que las características frecuenciales de las MC POF son altamente dependientes de las condiciones de inyección de la luz a la fibra. En este sentido, se ha comprobado experimentalmente el efecto sobre el ancho de banda y la atenuación de la introducción de desalineamientos (longitudinal y transversal) en la inyección. Así mismo, se ha considerado la inyección a través de un tramo corto de POF de un único núcleo que permite uniformizar la potencia óptica inyectada en los núcleos. Finalmente, se han comparado las medidas de ancho de banda de tres tipos de fibra SC POF y la fibra MC POF, obtenidas todas ellas con el procedimiento de medida implementado en este trabajo. Este análisis comparativo nos permitirá comprobar la posible mejora de ancho de banda ofrecido por la estructura multi-núcleo con respecto a la POF estándar.

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

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