Optimización de las prestaciones de enlaces ópticos submarinos de gran capacidad y larga distancia mediante el control de la dispersión

Resumo

El objetivo fundamental de esta Tesis, titulada Optimización de las prestaciones de enlaces ópticos submarinos de gran capacidad y larga distancia mediante el control de la dispersión es el análisis, caracterización, y optimización teórica y experimental de enlaces de fibra óptica submarinos de gran capacidad (centenares de gigabits por segundo) y larga distancia (miles de kilómetros). Los contenidos de esta tesis se dividirán en cuatro partes. En primer lugar, presentamos los fenómenos físicos relevantes que determinan las características de la propagación de la señal a través de la fibra óptica. En concreto, analizaremos la influencia de la dispersión de segundo y tercer orden, no linealidad de la fibra, atenuación, ganancia y el ruido introducido por los EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifiers), así como los efectos de PMD (Polarization Mode Dispersión). Se presentan los modelos de simulación numérica utilizados para la caracterización de todos los efectos mencionados anteriormente: método de propagación del haz (BPM, beam propagation method) que describe correctamente la propagación de la señal en la fibra, y teoría de modos acoplados, que describe el comportamiento de los FBG (Fiber Bragg Gratings). A continuación, consideramos un enlace óptico submarino de larga distancia (L=2000 kilómetros), con una capacidad de transmisión de 640 gigabits por segundo (64 canales, 10 gigabits por segundo por canal). Para que sea posible la transmisión de esta enorme cantidad de información, es necesario controlar la dispersión de la fibra mediante mapas de dispersión (Dispersion Management), es decir, enlaces que alternan secciones de fibra óptica con dispersión normal y anómala, de forma que la dispersión total sea cero o muy pequeña, permitiendo, al mismo tiempo, que la dispersión en cada punto del enlace sea distinta de cero.