1.3. Técnicas de transmisión sobre MMF Objetivo y estructura de la tesis Contribuciones originales de la tesis...

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1 Índice general 1. Introducción Evolución y estado actual de las redes de MMF Características de la fibra óptica multimodo Análisis de la MMF mediante óptica geométrica Análisis modal de la propagación en MMF mediante la aproximación de guiado débil Técnicas de transmisión sobre MMF Objetivo y estructura de la tesis Contribuciones originales de la tesis Modelo de propagación en un enlace de fibra multimodo Introducción al modelo de propagación desarrollado Revisión del modelo de Saleh-Abdula Transmisión a través de la fibra multimodo Fuente óptica Detector óptico Fibra multimodo con acoplo de modos Parámetros modales Retardo modal Atenuación modal Pérdidas de acoplo debido a curvaturas aleatorias Respuesta en frecuencia empleando acoplo de modos Dispersión cromática de segundo y tercer orden no nulas Dispersión cromática despreciable Dispersión cromática de segundo orden i

2 II ÍNDICE GENERAL Dispersión cromática de tercer orden Simulación de la respuesta en frecuencia lineal Dispersión cromática de segundo orden Dispersión cromática de tercer orden Conclusiones Degradación de la señal en un enlace de fibra multimodo Introducción al estudio de la degradación de la señal Estudio de la distorsión no lineal Introducción a la distorsión no lineal Modelo para la distorsión armónica e intermodulación Simulaciones y resultados Análisis del impacto del ruido modal Introducción al ruido modal Modelo para el análisis del speckle contrast Simulaciones y resultados Conclusiones Caracterización experimental de enlaces de MMF de banda ancha Introducción Influencia de la coherencia temporal de la fuente óptica Evaluación experimental de diversas condiciones de excitación modal Condiciones de excitación selectiva central Condiciones de excitación selectiva desplazada Caracterización y comparativa Respuesta frente a diversas ventanas de transmisión Conclusiones Estudio exp. de técnicas de tx. de b. ancha sobre enlaces de MMF Introducción y consideraciones previas Aplicación de técnicas SCM Introducción Montaje experimental Resultados Transmisión simultánea de banda base y radio sobre fibra Introducción Montaje experimental

3 ÍNDICE GENERAL III Resultados Aplicación de técnicas WDM Introducción Montaje experimental Resultados Conclusiones Conclusiones y líneas abiertas Conclusiones Líneas de investigación abiertas A. Publicaciones científicas del autor 111

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5 Índice de figuras 1.1. Red incorporada de MMF integrando diferentes servicios Servicios que coexisten en una Red Incorporada Instalación mundial de fibra óptica en redes universitarias Instalación mundial de fibra óptica en redes de edificios Diferentes perfiles del índice de refracción Tipos de MMF según el perfil del índice de refracción Multiplexación SCM sobre un enlace de MMF Esquema de un enlace de fibra óptica multimodo Localización del punto (r,z) en la sección cruzada de la MMF Dependencia del retardo de grupo con la frecuencia lejos del punto de dispersión cero Dependencia del retardo de grupo con la frecuencia en el punto de dispersión cero Efecto del acoplo intermodal (MC) y atenuación modal diferencial (DMA) Influencia del exponente de índice gradual Influencia de la coherencia temporal de la fuente óptica Efecto supresión de portadora para distintos valores de chirp Efecto supresión de portadora para distintas longitudes del enlace Influencia del exponente de índice gradual α para L = 10 km Influencia de la longitud de correlación D Influencia de la longitud de onda de emisión de la fuente Coeficientes de inyección C mm para excitación modal central Influencia de la excitación modal central Coeficientes de inyección C mm para excitación modal desplazada v

6 VI ÍNDICE DE FIGURAS Influencia de la excitación modal desplazada Influencia del tiempo de coherencia de la fuente para dispersiones de 2 o y 3 er orden Respuesta para diferentes distancias para dispersiones de 2 o y 3 er orden Influencia del chirp de la fuente para dispersiones de 2 o y 3 er orden Esquema del enlace para una señal moduladora compuesta por dos tonos Potencia recibida para los tonos fundamentales, armónicos y productos de intermodulación CSO relativo a los armónicos y productos de intermodulación Influencia de m o sobre el speckle contrast para L = 100 m, 1 km y 5 km Influencia de α c sobre el speckle contrast para L = 100 m, 1 km y 5 km Influencia del ancho espectral de la fuente sobre el speckle contrast para L = 5 km Diversas condiciones de excitación modal selectiva Speckle contrast según diferentes condiciones de excitación modal Diagrama de bloques experimental para la caracterización del efecto de la coherencia temporal de la fuente óptica sobre la respuesta en radiofrecuencia de un enlace de MMF Caracterización del efecto de la coherencia temporal de la fuente óptica sobre la respuesta en radiofrecuencia de un enlace de MMF de 5 km Representación esquemática de la inyección desplazada en una MMF Esquema de la condición de inyección desplazada empleada en el estándar 10GBASE-LRM Diagrama de bloques experimental para la caracterización de diversas condiciones de excitación modal Respuesta eléctrica para diversas condiciones de excitación modal. L=500m Respuesta eléctrica para diversas condiciones de inyección de luz. L=5km Divergencia del haz de luz gaussiano acoplado desde una SMF a una MMF Respuesta eléctrica para inyección desplazada mediante microposicionador: desplazamientos radiales ρ Respuesta eléctrica para 2 a y 3 a ventana de transmisión. L=500m Respuesta eléctrica para 2 a y 3 a ventana de transmisión. L=5km Diagrama de bloques del montaje experimental para la transmisión de señales QPSK Diagramas I/Q de vectores polares medidos para ambos enlaces de MMF 93

7 ÍNDICE DE FIGURAS VII 5.3. Cálculo de la Magnitud del Vector de Error (EVM) EVM medio medido según la frecuencia de subportadora para ambos enlaces de MMF Diagrama de bloques del sistema experimental para transmisión simultánea Espectro eléctrico total recibido Espectro eléctrico recibido para la banda superior de CATV Diagramas de ojos medidos y factores de calidad Q para la transmisión digital a 2.5 Gb/s Tasa de error de bit (BER) frente a la potencia óptica recibida para la transmisión digital a 2.5 Gb/s Diagrama de bloques del sistema experimental para transmisión WDM Diagrama de ojos y factor de calidad Q bajo detección multimodo Diagramas de ojos y factores de calidad Q para cada canal WDM demultiplexado Tasa de error de bit frente a potencia óptica recibida para cada canal WDM demultiplexado

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9 Índice de tablas 1.1. Sistemas de comunicaciones inalámbricas en entornos de corto/medio alcance Tipos de MMF según el estándar ISO Potencia eléctrica ajustada para canal de radiofrecuencia ix

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