Efectos no lineales

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En un sistema de comunicación de fibra común, la intensidad de la luz en la fibra es baja. En este caso, la fibra es un medio lineal. Los atributos de la fibra varían linealmente con el campo de luz. Con el desarrollo continuo de las tecnologías DWDM y EDFA, una fibra puede transmitir más y más longitudes de onda y la potencia óptica incidente se hace más y más grande. Cuando la intensidad luminosa de la potencia óptica incidente es alta, la fibra está sujeta a efectos no lineales.

 

El efecto no lineal depende de la intensidad de la luz y la longitud de interacción de la fibra de luz. Debido a que la pérdida de potencia óptica de la fibra es pequeña, la alta intensidad de luz persiste en una larga distancia. Esto aumenta en gran medida la longitud de la interacción luz-fibra y hace que el efecto no lineal sea el factor decisivo que limita el rendimiento del sistema.

 

Además, algunos efectos no lineales son estrechamente relevantes para la dispersión; La intensidad del efecto no lineal varía con la magnitud de la dispersión. Por lo tanto, el impacto final de los efectos no lineales en el sistema es complejo.

 

En un sistema de transmisión de alta velocidad, especialmente en un sistema DWDM con muchos canales y un pequeño espacio entre canales, el efecto no lineal es uno de los principales factores que limitan el rendimiento del sistema. Los efectos no lineales en una fibra de transmisión presentan las siguientes características:

 

(1) Diversidad: los efectos no lineales se clasifican en dispersión estimulada (incluyendo dispersión Brillouin estimulada (SBS) y dispersión Raman estimulada (SRS)) y efectos magnetoópticos Kerr (incluyendo SPM, modulación de fase cruzada (XPM) y mezcla de cuatro ondas ( FWM)).

 

(2) Complejidad: los efectos no lineales resultan de la interacción entre la luz y los medios de transmisión. La relación de interacción es compleja porque involucra muchos factores.

 

(3) Dependencia estricta de los parámetros de la fibra, como la dispersión y el área de sección transversal efectiva: muchos efectos no lineales son muy relevantes para la dispersión. Además, el aumento del área de sección transversal efectiva de la fibra puede disminuir la densidad de potencia óptica en la fibra y, por lo tanto, reducir los efectos no lineales.

 

(4) Dependencia estricta de la potencia óptica: los efectos no lineales resultan de la interacción entre la luz y la fibra de transmisión. Los efectos no lineales ocurren solo cuando el valor de la potencia óptica cruza el umbral. El umbral varía con el tipo de efecto no lineal y las condiciones reales. La disminución de la potencia óptica es uno de los medios para reducir los efectos no lineales.


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