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30/10/2017 04:58

A polarização de fibras ópticas

Da Redação

A IEC 60793-1-48:2017 - Optical fibres - Part 1-48: Measurement methods and test procedures - Polarization mode dispersion se aplica a três métodos de medição da dispersão do modo de polarização (PMD), que são descritos na Cláusula 4. Estabelece os requisitos uniformes para a medição do PMD de fibra óptica monomodo, auxiliando na inspeção dos cabos para fins comerciais. Esta terceira edição anula e substitui a segunda edição publicada em 2007. Constitui-se em uma revisão técnica. Esta edição inclui as seguintes mudanças técnicas significativas em relação à edição anterior: remoção da abordagem state of polarization (SOP).

Conteúdo da norma

Prefácio.................................. 5

Introdução...................... 7

1 Escopo ........................ 8

2 Referências normativas........ 8

3 Termos, definições, símbolos e termos abreviados ............. 8

3.1 Termos e definições............................................ 8

3.2 Símbolos e termos abreviados.......................... 8

4 Geral....................................................... 10

4.1 Métodos de medição do PMD........................... 10

4.2 Método de ensaio de referência.......................... 13

4.3 Aplicabilidade.......................................... ....... 13

5 Equipamento................ .................... 14

5.1 Geral.................................. ............... 14

5.2 Fonte de luz e polarizadores............... 14

5.3. Entradas óticas.................. .......... 14

5.4 Entrada de posicionamento........ .... 14

5.5 Revestimento….......................14

5.6 Filtro de alta qualidade ............ 15

5.7 Posicionador de saída ............... .15

5.8 Saída óptica............... ....... 15

5.9 Detector ....... .............. 15

5.10 Computador .... ............ 15

6 Amostragem e amostras............... 15

6.1 Geral ............. ............... 15

6.2 Comprimento da amostra .......... .16

6.3 Implantação ................. ......... 16

6.3.1 Geral ....................... ......... 16

6.3.2 Fibra desativada ................ 16

6.3.3 Cabo de fibra óptica ............ 16

7 Procedimento ..................... .................... 17

8 Cálculo ou interpretação dos resultados................... 17

9 Documentação ..................... ............ 17

9.1 Informações necessárias para cada medida............. 17

9.2 Informações a serem disponibilizadas ................. 17

10 Informações sobre as especificações ............... 18

Anexo A (normativo) Requisitos específicos para o método A (FA) - Analisador fixo do método de medição ...................................19

A.1 Equipamento................................... ............. 19

A.1.1 Diagramas de blocos ................................. 19

A.1.2 Fonte de luz ..................................... ... 19

A.1.3 Analisador ..........................................20

A.3 Cálculos ................................. .......... 23

A.3.1 Abordagens do cálculo do PMD ............. 23

A.3.2 Contagem extrema .......................... 23

A.3.3 Transformação de Fourier.............. 23

A.3.4 Análise do cosseno de Fourier........ 25

Anexo B (normativo) Requisitos específicos para o método B (SPE) - parâmetro Stokes - Método de avaliação........ ....... 30

B.1 Equipamento................. ............. 30

B.1.1 Diagrama de bloco........... .30

B.1.2 Fonte de luz.................. ... 30

B.1.3 Polarímetro.............. ... 31

B.2 Procedimento................ 31

B.3 Cálculos.................... .......... 32

B.3.1 Princípio ............... ........ 32

B.3.2 Jones matrix eigenanalysis (JME) .... 33

B.3.3 Poincaré sphere analysis (PSA)... 34

B.3.4 Estado da polarização (State of polarization -SOP) ............. 35

Anexo C (normativo) Requisitos específicos para o método C (INTY) – Método de interferometria............................ 36

C1 Equipamento............................ 36

C.1.1 Diagrama de bloco ........... .36

C.1.2 Fonte de luz ............... .... 39

C.1.3 Divisor de feixe .......... 39

C.1.4 Analisador ............. 39

C.1.5 Interferômetro …. 39

C.1.6 Scrambler de polarização......... 39

C.1.7 Divisor de feixes de polarização ............. 40

C.2 Procedimento .................. ............. 40

C.2.1 Calibração............................ ..... 40

C.2.2 Operação de rotina ....................... 40

C.3 Cálculos...................... .......... 44

C.3.1 Geral .................... ......... 44

C.3.2 Cálculos TINTY ................. 44

C.3.3 Cálculos GINTY ................. 45

Anexo D (informativo) Determinação da largura do RMS com um envelope de franja.......................... 47

D.1 Visão geral ... ........... 47

D.2 Cálculo RMS para TINTY…47

D.3 Cálculo RMS para GINTY ............... 49

Bibliografia....... .......................... 51

A dispersão dos modos de polarização (polarization mode dispersion – PMD) é uma propriedade fundamental da fibra óptica monomodo e de seus componentes, no qual a energia do sinal em um dado comprimento de onda é decomposta em dois modos de polarização ortogonais com velocidades de propagação levemente diferentes. A diferença resultante do tempo de propagação entre os modos de polarização é chamada de atraso diferencial de grupo, comumente simbolizada por Δσg, Δσ ou ainda somente DGD (Differential Group Delay).

A PMD causa sérias degradações na capacidade de transmissão, incluindo o alargamento do pulso. Em relação a isto, seus efeitos se parecem com aqueles da dispersão cromática, porém existe uma importante diferença. A dispersão cromática é um fenômeno relativamente estável e em um sistema de telecomunicações pode ser calculada a partir da soma das suas partes.

O local e valor dos compensadores de dispersão cromática podem ser planejados antecipadamente. Em contraste, a PMD em fibras ópticas monomodo, em qualquer comprimento de onda do sinal não é estável, forçando os projetistas de sistemas a fazer previsões estatísticas dos efeitos da PMD e fazendo a compensação passiva impossível.

Os projetistas de sistemas minimizam o impacto da PMD por meio da especificação de fibras e componentes com baixos valores de PMD e PDL. A PMD de algumas fibras instaladas já há algum tempo pode ser muito maior que as das fibras mais recentemente produzidas, e operadores de sistemas frequentemente medem estas fibras instaladas quando planejam melhorar seus sistemas para taxas de transmissão mais altas.

As fibras ópticas e seus componentes exibem uma pequena diferença no índice de refração para um par particular dos estados de polarização ortogonais, uma propriedade chamada de birrefringência. A diferença dos índices resulta em uma diferença no tempo de propagação - o atraso diferencial de grupo, DGD – para ondas viajando nestes modos de polarização.

Em uma fibra monomodo, a birrefringência origina-se a partir da não circularidade ou ovalização do núcleo da fibra em dois sentidos: um guia de onda oval é inerentemente birrefringente e o campo do esforço mecânico ajustado pelo núcleo oval induz uma birrefringência adicional. O efeito de guia de onda geralmente domina em fibras de baixa PMD.

O fenômeno de acoplamento do modo faz o atraso diferencial de grupo uma função do comprimento de onda e das condições ambientais. A birrefringência de materiais cristalinos como quartzo é produzida pela estrutura regular do cristal. A PMD em componentes ópticos pode ser causada pela birrefringência dos seus subcomponentes, os quais incluem elementos de quartzo, por exemplo, ou segmentos de fibra assimétrica.

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