Óptica integrada, parte 2

22 mayo 2009 at 14:03 Deja un comentario

En la anterior parte habíamos terminado hablando de los modos transversales y el concepto de modo evanescente. Como se vio, esto se debe a que hay modos que no son aceptados en el medio y otros que van desapareciendo con el tiempo (esto se debe a que los modos más altos viajan de forma que su ángulo de incidencia se encuentra más cerca del ángulo crítico) al introducirse en la cobertura (cladding) de una guía.

A veces también se da el caso en que los modos se encuentran muy próximos unos a otros, por lo que aparecerán pegados. Esto se da cuando los valores de los índices de refracción n1 y n2 de la guía son muy parecidos.

La cantidad de modos que viajan por una guía es de 1+m, dependiendo del ángulo crítico, la apertura de la guía d, la longitud de onda λ, y el ángulo crítico θc, que se puede escribir como:

Pero ¿de donde sale este valor para m? Pues bien, esto se obtiene a partir de buscar el valor de la longitud de onda de corte para modos mayores que 0, a partir de los valores para los modos pares:

Las guías monomodo (las que sólo aceptan un modo) se utilizan cuando no queremos dispersión de la información, mientras que si no importa la dispersión, se utilizan guías multimodo. Pero ¿cómo determinar si una guía es monomodo o multimodo? Volviendo a la definición del número de modos, debemos asegurar que, si la fibra es monomodo, se cumpla lo siguiente:

Para ello, habría que aumentar el valor de la longitud de onda, λ, y/o disminuir la apertura de la guía, d.

Una cosa a tener en cuenta en las guías es el tamaño que dispone nuestro núcleo (core). Esto afecta al tamaño de las fuentes de luz que vayamos a utilizar y que nos devuelve a la ley de Snell y la apertura numérica:

Para el aire (n0=1), la apertura numérica será:

A menor apertura numérica, menor será la dispersión que vamos a experimentar en la guía.

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Óptica integrada, parte 1 Exámenes

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