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Para mejorar la capacidad de transmisión de una sola fibra, se ha propuesto una multiplexación por división de longitud de onda densa ( DWDM ), una técnica alternativa, la técnica de multiplexación por división espacial (SDM), que utiliza una fibra multinúcleo o fibra de pocos modos (FMF).
La FMF es un área central lo suficientemente grande como para aprovechar los flujos de datos paralelos de varias fibras ópticas de transmisión en modo espacial independientes. El caso ideal es proporcional a la capacidad y el número de patrones en la FMF. Sin embargo, para ampliar la distancia de transmisión, es necesario utilizar un amplificador de fibra de varios modos. A diferencia de los amplificadores, los amplificadores de fibra de modo de ganancia menos controlados se utilizan para comunicaciones ópticas en espacio libre y aplicaciones láser de alta potencia, y para garantizar la optimización de todos los canales SDM.
En la actualidad, investigadores del Instituto de Óptica y Fotónica (CREOL) de la Universidad de Florida en Estados Unidos y de NECL Labs en Estados Unidos, han desarrollado un control de ganancia modal en el amplificador de fibra dopada con erbio de modo menos reducido (FM-EDFA), con el fin de mejorar la viabilidad del método de multiplexación de redes de comunicaciones ópticas.
Ganancia de dependencia modal de control
La Ganancia de Dependencia Modal (GDM) se activa mediante la distribución de la concentración de iones dopantes, la función de superposición integral entre la distribución de la intensidad transversal de la luz de bombeo y la luz de señal. Mediante el diseño de la fibra, se controla la distribución y la distribución de la intensidad de la señal de los iones dopantes, y se puede ajustar la GDM. La producción completa de fibra dopada se logra controlando el contenido del control dinámico del modo bombeado de la GDM.
El amplificador de fibra dopada con erbio de pocos modos consta de una fibra dopada con erbio de pocos modos de 15 metros de longitud. El diámetro del núcleo dopado es de 16 μM y soporta una longitud de onda de 1550 nm en las proximidades de los dos modos: el grupo LP01 (s) y el LP11 (s), y una longitud de onda de bombeo de 980 nm en las proximidades de los cuatro modos: el grupo LP01 (p), el LP11 (p), el LP21 (p) y el LP02 (p).
Al igual que el LP11 (s), de modo que los grupos de modos del LP11 (p) y LP21 (p), que tienen la misma constante de propagación en los dos tipos de modos degenerados por su paridad dependiente del ángulo se definen como modo par y modo impar (ver Figura).
Para demostrar el uso del amplificador para el control del MDG, mediante un filtro espacial (convertidor de modo) y un atenuador óptico variable (OVA), la fuente de bombeo se divide en N vías para generar el modelo de modo de bombeo N. El patrón de señal N pasa por el combinador de haces espacial y se introduce en la trayectoria de la luz de señal a través del espejo dicroico. Al ajustar cada OVA, es posible ajustar la potencia de cada modo de bombeo, lo que permite controlar la superposición entre la luz de bombeo, la luz de señal y el MDG.
Utilizar menos modo amplificador de fibra dopada con erbio en el receptor antes, los investigadores con éxito a través de la transmisión de fibra de pocos modos de 50 km de longitud de 26,4 Tbit / s de multiplexación por división de modos DWDM señal. La señal recibida por tres detecciones síncronas, el modo de receptor coherente de acoplamiento de retardo de grupo modal y dispersión, entrada múltiple salida múltiple (MIMO) por un ecualizador digital para compensar.
El experimento demostró a los investigadores el control MDG para todos los canales, generando una tasa de error de bit (BER) inferior a 3,8 × 10⁻³. La corrección de errores hacia adelante será suficiente para una transmisión sin errores. Se espera que el amplificador de fibra dopada con erbio de modo menos frecuente se convierta en un componente clave del sistema de transmisión del futuro SDM CREOL de larga distancia. Neng Bai, doctor en Filosofía, afirmó: «Esperamos colaborar con la industria para lograr un amplificador de fibra dopada con erbio de modo menos frecuente, de baja complejidad y alta eficiencia».
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