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La luz tiene muchos modos o caminos de propagación, debido a esto la longitud recorrida por los rayos es distinta, por lo que un impulso de luz a la entrada de la fibra, saldrá disperso por el extremo opuesto, con lo cual queda limitado el ancho de banda de la fibra óptica. Respecto a su modo de propagación, la fibra óptica se clasifica de la siguiente manera:
Monomodo: Las dimensiones del núcleo son comparables a la longitud de onda de la luz, por lo cual hay un solo modo de propagación y no existe dispersión. El ancho de banda de un sistema de fibra monomodo está limitado por la dispersión cromática material y por la dispersión cromática guía-onda, la cual se especifica en la forma picosegundos/ (nanómetro * kilómetro) (ps/nm*km). También está limitado por parámetros del equipo tales como los tiempos de subida del generador de luz y del fotodetector. Hay fibras ópticas monomodo convencionales con una dispersión cercana a cero a 1550 nm y que se conocen como fibras de dispersión desplazada. También hay fibras ópticas con dispersión cercana a cero tanto a 1310 como a 1550 nm, y se conocen como fibra óptica de dispersión plana.
Multimodo: Contiene varios modos de propagación, lo que ocurre en consecuencia el efecto de dispersión. La fibra óptica multimodo se subdivide en:
- Índice escalón (STEP INDEX): Presenta dispersión, reducido ancho de banda y su costo es bajo debido a que su producción es tecnológicamente sencilla.
- Índice gradual (GRADED INDEX): Su costo es más elevado, pero su ancho de banda también es mucho mayor.
En las fibras multimodo, se puede disminuir la dispersión haciendo variar lentamente el índice de refracción entre el núcleo y el recubrimiento (multimodo de índice gradual).
El índice de refracción se concentra más hacia el núcleo de la fibra óptica y menos hacia los extremos. Por otra parte, la velocidad de propagación es inversamente proporcional al índice de refracción. Por ello, los modos que se propagan por el centro, lo harán a menor velocidad que los que recorren un camino más largo, como son los que se desplazan por la periferia de las fibras ópticas. Consecuentemente, se tiende a compensar la dispersión en las fibras multimodo con un índice de refracción gradual. La dispersión del pulso de luz dentro de la fibra, depende fundamentalmente, del perfil del índice de refracción de la fibra óptica y del diámetro del núcleo. El perfil del índice de refracción varía según el tipo básico de fibra óptica (monomodo, multimodo o índice gradual y multimodo índice escalón).
Asimismo, se entiende por dispersión del pulso de luz, al proceso por el cual un pulso se ensancha, a medida que se propaga por la fibra óptica. Dicho ensanchamiento se debe a que en el extremo final de la fibra, los rayos de luz llegan con tiempos de arribo diferentes, conformando en consecuencia un pulso más ancho que el que originalmente salió del otro extremo de la fibra óptica. Este proceso limita la cantidad de información a transmitir y en consecuencia se dice que limita el ancho de banda.
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