PRÁCTICA DFO . ENSANCHADO DE PULSOS GAUSIANOS

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PRÁCTICA DFO

ENSANCHADO DE PULSOS GAUSIANOS  

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1. Objetivo  

Comparar los resultados predichos por el modelo de sistema lineal de un cable de fibra óptica con los resultados de la simulación.  

1. Teoría  

Una fibra óptica puede ser representada aproximadamente como un sistema lineal con una respuesta impulso h(t) o una función de transferencia H(ω). Si la fuente óptica tiene un ancho espectral mucho mayor que el ancho de banda de la señal (por ejemplo, la fuente es un diodo láser con modulación directa) y la longitud de onda de operación dista mucho de la longitud de onda de dispersión cero, entonces H(ω) se puede asimilar aproximadamente a una gaussiana, es decir,  

𝐻 (ω) = exp (−𝑇𝐹2ω2) 

donde TF es el ancho RMS de la respuesta al impulso y viene dado aproximadamente por

𝑇𝐹 = L D(λ)∆λ 

donde L es la longitud de la fibra, D(λ) es el coeficiente de dispersión de la fibra y Δλ es el ancho espectral RMS de la fuente óptica.  

Un pulso gaussiano con chirp puede usarse para representar la salida de un diodo láser modulado directamente. Un pulso gaussiano con chirp se caracteriza por una anchura de pulso RMS 𝑇𝑖𝑛 y un factor chirp C. La anchura de pulso RMS está relacionada con el ancho de pulso FWHM por la expresión

𝑇𝐹𝑊𝐻𝑀 = 1.665𝑇𝑖𝑛 

El ancho espectral RMS del pulso transmitido se obtiene de la relación

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∆λ =  [pic 6]

2π c 𝑇𝑖𝑛

donde λ es la longitud de onda de funcionamiento y c es la velocidad de la luz.  

Si se introduce un pulso gaussiano a un sistema lineal con una respuesta impulsional de tipo gaussiano, entonces la salida es también un pulso gaussiano que tiene un ancho RMS dado por

        𝑇𝑜𝑢𝑡2        = 𝑇𝑖𝑛2 + 𝑇𝐹2 

donde todos los anchos de pulso son valores RMS.

1. Cálculos previos (pre-lab)

Los parámetros del sistema se enumeran en la tabla siguiente.  

Calcular lo siguiente:  

Anchura del pulso transmitido

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TFWHM = 1/5GHz = 0.2ns

TFWHM/1.665 = 0.12ns = Tin[pic 8]

Δλ = = 6.5e-11m[pic 10][pic 11][pic 9]

Tf = L D(λ)∆λ = 50*17ps/nm*6.5e-11 = 5.49 e-11s[pic 12]

Tout = tTin^2 +Tf^2 =1.3e-10s

1. Diseño  

El esquemático, “Gaussian Pulse Propagation.osp”, incorpora los siguientes componentes:  1 Generador de secuencias de bits definido por el usuario – fijado para generar un único pulso del ancho especificado  

1. Generador de pulso óptico gaussiano – introducir el factor de chirp como un número negativo  
2. Fibra óptica – según las especificaciones  
3. Analizadores de espectro óptico y visualizadores ópticos de dominio de tiempo en entrada y salida de la fibra  

1. Simulación  

Establecer los parámetros, ejecutar la simulación y utilizar los visualizadores para medir lo siguiente:  

• Anchura FWHM de pulsos de entrada y salida 
• Anchura FWHM de los espectros ópticos 

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