MÓDULO DE FIBRA ÓPTICA MULTINÚCLEO DE COMPENSACIÓN DE LA DISPERSIÓNCampo de la invenciónLa presente invención se refierede manera generalal 5campo delas conexiones por fibra óptica, y más específicamente a un módulo de compensación de la dispersión producida a lo largo de una fibra óptica de conexión. 10Antecedentes de la invenciónEn la técnica se conoce ampliamente que en los sistemas de comunicaciones ópticos que emplean esquemas de multiplexado compacto por división de longitud de onda (DWDM) se requiere compensación de la dispersión. Hasta la 15fecha se han propuesto varias soluciones alternativas para ello, de las cuales se prefieren actualmente los módulos de fibra de compensación de la dispersión (DCF-M) para su instalación en la planta exterior ya que son sistemas pasivos, inherentemente de banda ancha y, además, pueden 20diseñarse para compensar simultáneamente el efecto perjudicial tanto de la dispersión de primer orden D como de la pendiente de dispersión S. Los módulos de DCF se insertan a intervalos uniformes en la conexión de fibra óptica y compensan la dispersión 25acumulada hasta un valor residual. Se caracterizan por varios parámetros de rendimiento, siendo los más importantes la pendiente de dispersión relativa (RDS) dada por RDS = S/D, el factor de calidad (FOM) de dispersión con respecto a la atenuación que viene dado por FOM = D/30(donde es la atenuación en dB/km),el área eficaz Aeff, las pérdidas por flexión y la longitud de onda de corte en modo individual.
perfil de índice de refracción diferente el uno del otro y posiciones relativas en el centro de la fibra tales que se produce un acoplamiento de luz entre ellos. De este modo se introduce una dispersión total negativa y una pendiente de dispersión total negativa compensatorias en un intervalo 5predeterminado de longitudes de onda de la luz transmitida.Para la reducción del tamaño, se ha propuesto una reducción del radio del revestimiento, pero esto aumenta las pérdidas por flexión del módulo. Por tanto, existe en la técnica la necesidad de un 10módulo de DCF que presente una reducción tanto de las pérdidas por flexión como de su tamaño global.Sumario de la invenciónLa presente invención da a conocer un módulo de fibra 15óptica de compensación de la dispersión que permite reducir tanto las pérdidas por flexión como el tamaño global del mismo. El módulo de la invención comprende una fibra óptica de múltiples núcleos,denominada fibra multinúcleo,que tieneuna longitud L y estácompuesta por N núcleos. 20Además, en cada extremo de la fibra, cada uno delosN-1 núcleos se conecta de vuelta con otro de los N-1 núcleos, de modo que se dispone de un único núcleo de entrada en un extremo de la fibray un único núcleo de salida en el otro extremo de la fibra. 25De este modo, el módulo de fibra óptica según la presente invención proporciona, para un tamaño (longitud) global de módulo L, una compensación de la dispersión equivalente a una longitud total de NL entre el núcleo de entrada y el núcleo de salida.30Breve descripción de las figurasLa presente invención se entenderá mejor con
referencia alos siguientesdibujosque ilustran una realización preferida de la invención, proporcionada a modo de ejemplo, y que no debe interpretarse como limitativa de la invención de ninguna manera.La figura1 muestra una vista en perspectiva de un 5tramode fibra óptica de múltiples núcleos. La figura 2 muestra una vista lateralde un módulo de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presente invención. La figura 3 muestra esquemáticamente un perfil de 10índice de refracción asistido por zanjas.Descripción detallada de las realizaciones preferidasTal como se observa en la figura 1, un módulo de fibra óptica de compensación de la dispersión basada en fibra 15multinúcleo comprende de manera general una fibra multinúcleo de longitud L compuesta por N núcleos. En la figura 1, a representa el radio de un núcleo, b representa el radio de cubierta de la fibra y representa la distancia entre núcleos. 20Haciendo ahora referencia a la figura 2 adjunta, puede observarse que, según la realización preferida de la presente invención, en cada extremo de la fibra, cada uno de los N-1 núcleos se conecta de vuelta con otro de los N-1 núcleosmediante, por ejemplo, un conector de fibra de 25múltiple núcleo (TMC). Así, puede observarse que se dispone, en un extremo de la fibra,de un único núcleo de entrada por el que se introduce la señal de entrada en el módulo de compensación de la dispersión. En el extremo opuesto de la fibra se dispone de un único núcleo de salida 30por el que se obtiene la señal de salida. Gracias a las conexiones de vuelta entre un núcleo y el siguiente, la pluralidad de N núcleos funcionan en serie
de modo que la señal pasa secuencialmente por toda la longitud L de cada uno de los N núcleos. Por tanto, se aprecia que entre el núcleo de entrada y el núcleo de salida se obtiene una compensación de la dispersión equivalente a una longitud total de NL.5Gracias a la disposición según la realización preferida de la presente invención, se obtiene un módulo de compensación de la dispersión compacto con un tamaño sustancialmente reducido en comparación con un módulo de la técnica anterior que proporcione una compensación de 10dispersión equivalente. Con objeto de proporcionar además un funcionamiento con pocaspérdidas, según la realización preferida de la presente invención,los núcleos del módulo de compensación dela dispersión presentan una configuración de índice de 15refracción asistida por zanjas, tal como se muestra en la figura 3 adjunta. En esta figura 3 puede apreciarse una zona de núcleo propiamente dicho con un alto valor de refracción n1, una segunda zona intermedia en escalón con un valor n2y una zanjacon un valor reducido n3. En esta 20figura 3, W representa el ancho de la zanja del núcleo. Por tanto, el módulo de fibra óptica de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presenteinvención proporciona un funcionamiento con pocaspérdidasy una reducción considerable del tamaño global (es 25decir, de la longitud), ya que tanto la longitud física como el volumen del elemento se reducen en N, siendo N el número de núcleos en el módulo de compensación de la dispersión. A continuación se presenta un ejemplo comparativo para 30demostrar las ventajas obtenidas gracias al módulo de compensación de la dispersión de la presente invención. Si se diseña un módulo de compensación de la dispersión de un
único núcleo usando la arquitectura de perfil asistido por zanjas, que presenta una RDS = 0,0034 nm-1, D = -X ps/(km.nm) y una pérdida (dB/km) = , entonces el factor de calidad FOM es de X/y el tamaño global por km de fibraSMF-28 (D = 17 ps/(km.nm)) compensado es de 17/X. 5Según la presente invención, se usa un módulo de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presente invención descrita anteriormente, empleando núcleos con perfiles de índice de refracción idénticos pero acoplados unos con otros,tal como se 10definió anteriormente,de modo que la señal cuya dispersión va a compensarse debe pasar por la longitud global de todos los núcleos. En este caso, FOM = X/, pero el tamaño global por km compensado de fibra SMF-28 es ahora igual a 17/(N.X). 15Con valores típicos para los parámetros de fibra relevantes, entonces un módulo de compensación de un único núcleo (o de múltiples núcleos pero no dispuestos según las enseñanzas de la presente invención), con un valor D = 152ps/(km.nm), requiere 112 m/km de fibra SMF-28para 20proporcionar una compensación adecuada. En el caso de un módulo de compensación de la dispersión según la realización preferida de la presente invención, con 7núcleos y con un valor D = 152ps/(km.nm), se requieren 16 m/km de fibramultinúcleo25para obtener la misma compensación. Si dicho módulo de compensación de la dispersión presenta 19núcleos, la longitud requerida es de tan sólo 6 m/km de fibra multinúcleo. Por tanto, para compensar 100 km de fibra SMF-28, se 30requerirán 1,6 kmde un módulo de compensación de la dispersión de 7 núcleos según la realización preferida de
la presente invención (0,6 km en caso de presentar 19núcleos), mientras que en el caso de la técnica anterior se requieren 11,2 km.Para el funcionamiento correcto los núcleos deben estar completamente desacoplados y, por tanto, la diafonía 5debe mantenerse a valores despreciables. Incluso para la compensación a larga distancia, la longitud física del módulo de compensación de la dispersión según la presente invención se mantiene inferior a 20 km, lo cual, según experimentos notificados en la bibliografía técnica, 10garantiza un nivel de diafonía aceptable inferior a -50 dB.El módulo de compensación de la dispersión dado a conocer en el presente documento tiene aplicaciones en redes de comunicación óptica de banda ancha, incluyendo conexiones submarinas y terrestres de larga distancia, 15sistemas regionales y de metro y redes de acceso. También puede ser interesante construir compresores de pulso compacto para instrumentación, ensayos y mediciones. Aunque se ha descrito la presente invención haciendo referencia a una realización preferida de la misma, el 20experto en la técnica podrá concebir variaciones de dicha realización sin por ello apartarse del alcance de la presente invención.
DISPERSION MULTI-COMPLEX OPTICAL FIBER MODULE Field of the Invention The present invention relates generally to the field of fiber optic connections, and more specifically to a dispersion compensation module produced along a fiber optic connection. BACKGROUND OF THE INVENTION It is widely known in the art that optical dispersion systems employing wavelength division compact multiplexing (DWDM) schemes require dispersion compensation. Until 15th, several alternative solutions have been proposed for this, of which the dispersion compensation fiber modules (DCF-M) are currently preferred for installation in the outdoor plant since they are passive systems, inherently broadband and In addition, they can be designed to simultaneously compensate for the detrimental effect of both the first-order dispersion D and the dispersion slope S. The DCF modules are inserted at uniform intervals in the fiber optic connection and compensate for the accumulated dispersion up to a value residual. They are characterized by several performance parameters, the most important being the relative dispersion slope (RDS) given by RDS = S / D, the quality factor (FOM) of dispersion with respect to the attenuation that is given by FOM = D / 30 (where is the attenuation in dB / km), the effective Aeff area, bending losses and the cut-off wavelength individually.
refractive index profile different from each other and relative positions in the center of the fiber such that a light coupling occurs between them. In this way a total negative dispersion and a compensatory total negative dispersion slope are introduced in a predetermined range of wavelengths of the transmitted light.For the reduction of the size, a reduction of the coating radius has been proposed, but this increases the module bending losses. Therefore, there is a need in the art for a DCF module that has a reduction in both bending losses and its overall size. Summary of the Invention The present invention discloses a fiber optic dispersion compensation module that It allows to reduce both the losses due to bending and the overall size of the same. The module of the invention comprises a multi-core optical fiber, called multicore fiber, which has a length L and is composed of N cores. In addition, at each end of the fiber, each of the N-1 cores is connected back to another of the N-1 cores, so that a single input core at one end of the fiber is provided with a single output core at the other end of the fiber. Thus, the fiber optic module according to the present invention provides, for an overall size (length) of module L, a dispersion compensation equivalent to a total length of NL between the input core and the output core. DESCRIPTION OF THE FIGURES The present invention will be better understood with
Reference to the following drawings illustrating a preferred embodiment of the invention, provided by way of example, and which should not be construed as limiting the invention in any way. Figure 1 shows a perspective view of a multi-core fiber optic segment. Figure 2 shows a side view of a dispersion compensation module according to the preferred embodiment of the present invention. Figure 3 schematically shows a profile of trench-assisted refractive index. Detailed description of the preferred embodiments As shown in Figure 1, a fiber-optic modulus of dispersion compensation based on multicore fiber generally comprises a multicore fiber of length L composed of N cores. In Figure 1, a represents the radius of a nucleus, b represents the radius of the fiber covering and represents the distance between nuclei. 20 Referring now to the attached figure 2, it can be seen that, according to the preferred embodiment of the present invention, at each end of the fiber, each of the N-1 cores is connected back to another of the N-1 cores through, for example, a 25 core multiple fiber (TMC) connector. Thus, it can be seen that there is, at one end of the fiber, a single input core through which the input signal is introduced into the dispersion compensation module. At the opposite end of the fiber there is a single output core 30 through which the output signal is obtained. Thanks to the back connections between one core and the next, the plurality of N cores work in series
so that the signal passes sequentially through the entire length L of each of the N cores. Therefore, it is appreciated that a dispersion compensation equivalent to a total length of NL is obtained between the input core and the output core. Thanks to the arrangement according to the preferred embodiment of the present invention, a compensation module is obtained. of the compact dispersion with a substantially reduced size compared to a prior art module that provides equivalent dispersion compensation. In order to further provide a low-loss operation, according to the preferred embodiment of the present invention, the cores of the dispersion compensation module have an index configuration of trench-assisted refraction, as shown in the attached figure 3. In this figure 3 a core zone itself with a high refractive value n1, a second intermediate step zone with a value n2 and a ditch with a reduced value n3 can be seen. In this figure 3, W represents the width of the core ditch. Therefore, the dispersion compensation optical fiber module according to the preferred embodiment of the present invention provides a low loss operation and a considerable reduction of the overall size (that is, of the length), since both the physical length and the volume of the element are reduced by N, with N being the number of cores in the dispersion compensation module. Below is a comparative example to demonstrate the advantages obtained thanks to the dispersion compensation module of the present invention. If a dispersion compensation module is designed for a
single core using the trench-assisted profile architecture, which has an RDS = 0.0034 nm-1, D = -X ps / (km.nm) and a loss (dB / km) = , then the quality factor FOM is X / and the overall size per km of fiber SMF-28 (D = 17 ps / (km.nm)) compensated is 17 / X. 5According to the present invention, a dispersion compensation module is used according to the preferred embodiment of the present invention described above, using cores with identical refractive index profiles but coupled with each other, as defined above, so that the signal whose dispersion is to be compensated must pass through the overall length of all cores. In this case, FOM = X / , but the overall size per km offset of SMF-28 fiber is now equal to 17 / (N.X). With typical values for the relevant fiber parameters, then a single core compensation module (or multi-core but not arranged according to the teachings of the present invention), with a value D = 152ps / (km.nm), 112 m / km of SMF-28 fiber is required to provide adequate compensation. In the case of a dispersion compensation module according to the preferred embodiment of the present invention, with 7 cores and with a value D = 152ps / (km.nm), 16 m / km of fibramultinucleus25 is required to obtain the same compensation. If said dispersion compensation module has 19 cores, the required length is only 6 m / km of multicore fiber. Therefore, to compensate for 100 km of SMF-28 fiber, 1.6 km of a 7-core dispersion compensation module will be required according to the preferred embodiment of
the present invention (0.6 km in case of presenting 19 cores), while in the case of the prior art 11.2 km are required. For proper operation the cores must be completely decoupled and, therefore, the crosstalk 5 must be maintained at negligible values. Even for long-distance compensation, the physical length of the dispersion compensation module according to the present invention is maintained below 20 km, which, according to experiments reported in the technical literature, 10 guarantees an acceptable level of crosstalk below -50 dB.The dispersion compensation module disclosed herein has applications in broadband optical communication networks, including long-distance submarine and terrestrial connections, regional and subway systems and access networks. It may also be interesting to build compact pulse compressors for instrumentation, tests and measurements. Although the present invention has been described with reference to a preferred embodiment thereof, the skilled artisan may conceive variations of said embodiment without thereby departing from the scope of the present invention.