LABORATORIO DE COMUNICACIONES ÓPTICAS CONVOCATORIA ORDINARIA, 7 DE JUNIO DE 2004

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1 Departamento de Comunicaciones ETSI Telecomunicación Plan 96 Nombre: LABORATORIO DE COMUNICACIONES ÓPTICAS CONVOCATORIA ORDINARIA, 7 DE JUNIO DE 2004 NOTAS: El alumno dispone de 1 hora 30 minutos. para realizar esta prueba. Las respuestas se deben responder solamente en el espacio dejado a tal fin. No se permite la utilización de ningún tipo de formulario. 1. Si se desea realizar un empalme mecánico. Indique los pasos y herramientas que emplearía. (1.p) Herramientas: Pelacables para eliminar revestimiento secundario. Pinzas para eliminar revestimiento primario (opcionalmente disolvente para eliminar revestimiento primario). Cortadora de fibra. Empalmadora mecánica. Pasos: Eliminar revestimientos secundario y primario con las pinzas (opcional disolvente). Realizar cortes transversales en los extremos de la fibra con cortadora. Meter fibras en soporte de empalme y este en la empalmadora mecánica. Hacer presión en la empalmadora para fijar fibras.

2 2. Dibuje y nombre los bloques principales que consta un analizador de espectros. (1 p.) 3. Empleando el OTDR. Cómo podría distinguir si un determinado evento es un empalme o una curvatura en la fibra? (1 p.) Cambiando la longitud de onda del OTDR y viendo si hay algún cambio. Si lo hay es una curvatura 4. Indique el nombre de los eventos representados en la figura siguiente (1p.): Reflexion inicio fibra Conector Empalme o curvatura Conector Reflex. Fin de fibra Empalme o curvatura

3 5. Si desea medir la longitud de onda de corte de una fibra monomodo. Explique el procedimiento que seguiría y los equipos que utilizaría (1 p.). Equipos: Fuente de luz blanca, analizador de espectros y un tramo corto de fibra. Procedimiento: Se conecta la fuente de luz blanca al tramo corto de fibra para calibrar la respuesta de la fuente de luz blanca. Se curva la fibra monomodo para lograr que los modos menos confinados se radien. Se comparan ambas curvas y se determina la longitud de onda de corte donde se inician las pérdidas, es decir donde la traza pasa de ser horizontal a elevarse moviéndonos desde el extremo izquierdo de la pantalla del analizador 6. En la práctica 5 se calculó la apertura numérica de una fibra multimodo mediante dos procedimientos distintos. Cuál era la causa principal de que los resultados de ambos métodos tuviesen medidas diferentes? (1p.) La subjetividad de la medida realizada mediante observación ocular 7. Dibuje y explique el montaje que realizaría para medir la atenuación de la fibra óptica a todas las longitudes de onda que van desde la segunda ventana hasta el final de la tercera ventana (1.5p.) Explicación: Se conecta una fuente de luz blanca a un tramo muy corto de fibra óptica y la salida se conecta al monocromador de un analizador de espectros. Se guarda dicha traza que se utiliza como calibración de la fuente de luz blanca. Posteriormente, se sustituye el tramo corto de fibra por varios kilómetros de fibra óptica y la traza se calibra con la tomada anteriormente. La atenuación para cada longitud de onda se haya dividiendo las pérdidas obtenidas por la longitud de la fibra óptica medida. Analizador Espectros Óptico Fuente luz blanca Monocromador Fibra óptica bajo medida Dibujo:

4 8. Qué equipo marcado con una X en el esquema es necesario para medir la dispersión de la fibra mediante el efecto de supresión de portadora? Qué funciones realiza en el esquema de la figura? (1.5 p.) LASER SINTONIZABLE EDFA GENERADOR V DC CARRETES DE FIBRA 46,230 km MODULADOR ELECTROÓPTICO X? Equipo: Analizador de componentes Funciones: Hace un barrido de frecuencias inyectando los tonos al modulador y viendo como estos se propagan a través de la fibra óptica. En otras palabras, calcula la función de transferencia de la fibra óptica ante un barrido de frecuencias de la subportadora 9. Si se quiere realizar las medidas de las pérdidas de inserción de un mux/demux 1310nm/1550nm, qué equipos utilizaría? qué conexiones realizaría?. Si algún equipo tiene más de un modo de funcionamiento o escala diga claramente cual está utilizando (1 p.) Equipos: Láseres a 1310 nm y 1550 nm. Medidor de potencia y el Mux/Demux Descripción de la medida: Conecte sólo el láser de 1550 nm a la entrada del demux y el medidor de potencia a la salida del brazo correspondiente a 1550nm. Reste ambas medidas y tiene las pérdidas de inserción. Se supone las perdidas del mux son iguales, aunque si quieren las pueden medir. El medidor de potencia se conecta con la escala a 1550nm La misma medida se realiza para el de 1310 nm y ahora el medidor de potencia se conecta con la escala de 1310 nm al brazo de salida de 1310 nm.

5 10. Describa mediante un esquema y una breve explicación de 2-3 líneas un montaje válido para medir el tiempo de conmutación de una fuente láser DFB (1p). ESQUEMA: LASER DFB RECEPTOR OPTICO GENERADOR DE FUNCIONES OSCILOSCOPIO EXPLICACIÓN: Se modula el láser con una señal cuadrada de forma que Ioff <Ith y Ion>Ith. Midiendo en el osciloscopio la diferencia en anchura temporal de los pulsos aplicados y la señal recuperada tras la detección óptica se conoce el retardo de conmutación. 11. Compare el comportamiento de la respuesta de los amplificadores s EDFA y SOA ante variaciones temporales de la potencia óptica de entrada (1 p). Variaciones temporales de la potencia óptica de entrada afectan a la dinámica de la saturación de ganancia en un amplificador. En el caso del EDFA, su ganancia se ve inalterada cuando las variaciones son de frecuencias superiores a algunos KHz, mientras que los SOAs tienen una capacidad de respuesta muy rápida.

6 12. Dibuja el esquema de un sistema de comunicaciones ópticas bidireccional de forma que en sentido descendente se transmitan 10 canales de televisión y en sentido ascendente una señal digital de datos STM-1 (155 Mb/s) (1p). Sistema de antena colectiva Amplificador RF (30dB) hasta 3GHz DFB 1550nm Aislador Amplificador EDFA 23 km de fibra monomodo estándar Datos STM-1 Receptor de televisión Receptor 1550 nm Receptor Acoplador 2x2 (50%) Señal STM-1 155Mb/s Láser FP 1310 nm Mux/Demux 1300/ Explica las principales limitaciones que presentaría un sistema bidireccional (1p). En este sistema las principales limitaciones vendrían originadas por reflexiones en extremos de fibra como el que corresponde al acoplador, o en conectores. El funcionamiento unidireccional de algunos equipos y la aparición de efectos no lineales como efecto Brillouin y Raman en sistemas con elevada potencia óptica pueden constituir también limitaciones en estos sistemas.

7 14. Identificar los elementos del sistema de comunicaciones DWDM marcados con un número en la figura siguiente (1 p). 1 λ 1 λ N 8 2 λ λ λ N λ Láser modulado directamente 6 Amplificador 2 Láser modulado directamente 7 Demultiplexor 3 Modulador electro externo 8 Receptor 4 Fuente láser CW 9 Receptor 5 Multiplexor 10 Receptor