CIRCULADOR ÓPTICO:
El circulador es un tipo de aislador óptico con
varios puertos cuya funcionalidad es permitir el paso de toda la luz que entra
por uno de sus puertos hacia el siguiente puerto. Como se muestra en el
siguiente esquema la luz que entra por el puerto 1 se dirige al puerto 2, la
entra por el puerto 2 se dirige al 3 y así sucesivamente.
Figura circulador optico
Los circuladores son muy útiles para construir dispositivos ópticos Add/Drop junto con grating sde Bragg de fibra. Estos dispositivos permiten extraer añadir una longitud de onda. En la siguiente figura se muestra un ejemplo.
Figura Dispositivo Add-Drop formado por un
circulador, una gratign de fibra de Bragg y un acoplador
A la entrada del circulador llega una señal WDM que es
transmitida hacia el puerto 2 del circuladro, donde hay un grating de bragg de
fibra tal que refleja la señal en λ2 de forma que al volver al puerto 2 del
circulador es dirigida al puerto 3 de éste, de forma que se ha extraido un
canal concreto de la señal WDM de entrada. Para añadir a la señal WDM una nueva
señal en λ2 se emplea un acoplador.
REDES DE DIFRACCIÓN:
Las redes de difracción son sobre todo interferómetros.
Están constituidas por centenares o miles de aberturas practicadas sobre un
sustrato de metal o vidrio. Cada abertura produce difracción que consiste en
que la luz se propaga en todas las direcciones tras pasar cada aberturas. Donde
todas estas ondas se superponen se produce la interferencia. El resultado es
que debido a la interferencia la luz acaba propagándose sólo en unas
direcciones específicas (órdenes de difracción) que son distintas para cada color. Esto se ilustra en la siguiente fotografía donde se tiene un frasco de
vidrio octogonal con agua y un poco de leche para hacer visible las
trayectorias de luz. Se ha apoyado una red de difracción contra la pared
lateral derecha y se ha iluminado con dos punteros láser, uno verde y uno rojo.
Puede verse que es como si cada rayo de luz se desdoblara en varios al pasar
por la red (uno por cada orden de difracción). También puede apreciarse que la
separación entre rayos es mayor para el rojo que para el verde. Se dice que el
rojo se difracta más por tener mayor longitud de onda.
Redes de Difracción de Bragg :
Las redes de difracción de Bragg o Bragg gratings, se han
convertido en un componente fundamental para la mayor parte de las aplicaciones
relacionadas con las comunicaciones ópticas, tales como: compensación de la
dispersión cromática de una fibra, enrutamiento, filtrado, control y
amplificación de señales ópticas dentro de la nueva generación de redes de
telecomunicación de alta densidad basadas en WDM.
Una red de difracción es una superficie reflexiva con una
serie de líneas, o surcos, paralelas, las cuales provocan que la luz incidente
se refleje. La siguiente figura muestra como se la luz se separa en sus
diferentes longitudes de onda al incidir sobre la superficie de la red de
difracción. Este efecto se observa por ejemplo, cuando reflejamos la luz con un
CD.
Figura: efecto refracción de Bragg
En un gratting de fibra el indice de refracción no es
uniforme. Estas variaciones en el indice de refracción de la fibra provocan la
refracción de la luz, el llamado efecto Bragg. La deispersión de Bragg no es
exactamente igual al fenónemo de la difracción en una red de difraccion. Un
grating de Bragg, como un gratting de fibra, tiene la propiedad de reflejar
selectivamente una banda de frecuencias estrecha centrada en la longitud de
onda de Bragg, λB. Esta longitud de onda es proporcional al periodo de
variación del índice de refracción, Λ, y al índice de refracción efectivo de la
guía de onda.
λ = 2neffΛ
Cada vez que la luz atraviesa una zona con un indice de
refracción más grande, parte se refleja hacia atrás. Si la longitud de onda
coincide con el separación de las regiones de la fibra con un índice de
refracción mayor, la ondas reflejadas en cada una de estas zonas forma una
interferencia constructiva, como se muestra a continuación:
Figura efecto de Bragg en la fibra óptica
Se diferencian tres tipos de gratings de Bragg periódicos:
uniforme, apodizado y chirpeado.
Uniforme
El más simple de los tres. En él la periodicidad de la
variación del índice de refracción es constante a lo largo de la guía.
Apodizado
A diferencia de los anteriores el índice de refracción es
menor en los extremos del grating
Chirpeado
En este caso la frecuencia de variación del índice de
refracción cambia linealmente con la distancia. Como la longitud de onda
reflejada es proporcional al periodo de variación del índice de refracción, así
se logra que distintas longitudes de onda sean reflejadas en distintos puntos
de la guía.
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