Distribución del modo de equilibrio

La distribución de potencia modal en equilibrio de la luz que viaja en una guía de onda óptica o fibra es aquella que no varía con la longitud de la fibra ni con la excitación modal de entrada. Este fenómeno requiere que se produzcan tanto filtrado como mezcla de modos en la fibra para generar un estado independiente de la distribución de potencia modal emitida por la fuente de luz. A distancias de propagación que superan la longitud de equilibrio, la distorsión del pulso intramodal aumenta (el ancho de banda disminuye) con la raíz cuadrada de la longitud.

El término longitud de equilibrio se utiliza a veces para describir una distribución de modo estacionaria , que es la longitud de fibra óptica multimodo necesaria para obtener una distribución de modo estática a partir de una condición de excitación específica. La longitud de equilibrio es, estrictamente, la mayor longitud de este tipo que resultaría de un rango de excitación de entrada muy variable. Otros términos para la longitud de equilibrio son longitud de acoplamiento de equilibrio y longitud de distribución de modo de equilibrio .

En los primeros sistemas de transmisión multimodo, se observaron distribuciones de potencia en equilibrio a distancias de propagación de tan solo unos cientos de metros. Sin embargo, gracias a las mejoras en la fabricación de fibras, los mínimos cambios dimensionales y estructurales de la guía de ondas que producen la mezcla de modos se han reducido considerablemente. La longitud de fibra necesaria para alcanzar el verdadero equilibrio es ahora mucho mayor que la de los sistemas de transmisión multimodo prácticos, lo que hace que el término resulte prácticamente obsoleto.

En ausencia de una fuerte mezcla de modos, el filtrado de modos de orden superior es el principal mecanismo restante para el posible cambio de la distribución de potencia de un modo de entrada. Si se utiliza un láser bien alineado como fuente óptica, la distribución de potencia de los modos se concentra en gran medida en los modos de orden más bajo y permanece prácticamente inalterada con la distancia debido a la falta de mezcla de modos. Si se utiliza una fuente óptica que sobrellena la fibra, solo el grupo de modos guiados de orden más alto experimenta una atenuación excesiva, y la distribución de potencia de los modos se filtra ligeramente como resultado. ( El enrollado en mandril es un método viable para crear artificialmente este estado). Dichas distribuciones de potencia de los modos son estacionarias; ninguna cambia con la longitud de la fibra, pero no existe equilibrio en ninguno de los casos porque las distribuciones siguen dependiendo de la distribución de potencia de entrada.

• Acoplamiento de modos
• Volumen del modo
• Mezclador de modos

•  Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C . Administración de Servicios Generales . Archivado del original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de la norma MIL-STD-188 ).