Simultáneamente a las emisiones de las ganancias
deseadas, también existen emisiones espontaneas. Todos los iones excitados se
relajan de un estado alto a un estado bajo emitiendo un fotón no correlacionado.
Luego espontáneamente un fotón puede ser emitido y ser amplificado a medida que
viaja a través de la fibra y estimula la emisión de más fotones de los iones
excitados, estos fotones pertenecen al mismo modo de campo electromagnético que
el fotón espontaneo original.
Una gran parte de los fotones emitidos en
ASE pertenecen al rango de frecuencias generados en el proceso de emisión, pero
sus fases son aleatorias y la dirección de emisión es isotrópica (en todos las
direcciones con la misma intensidad). Algunos de los fotones se emitirán dentro
del ángulo solido correspondiente a un modo de propagación del amplificador y
se acoplaran a este, como consecuencia estos fotones no podrán ser distinguidos
y se amplificaran en la misma magnitud que la señal de información, que obviamente
afectará la ganancia del amplificador.
Fig.
1 Ganancia en función a la potencia inyectada con ASE es menor
Fuente:
Becker M. P. – Olsson N. A. – Simpson J. R. (1999), Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Technology, San Diego:
Estados Unidos, Impreso por acid-free paper
La potencia de la emisión espontanea
amplificada a la salida de un amplificador óptico tiene como fórmula:
Fig. 2 Formula de potencia de ASE
Fuente: España B. M. C. (2005), Comunicaciones ópticas: Conceptos esenciales
y resolución de ejercicios, Madrid: España, editorial Diaz de Santos
Donde:
*nsp
es el factor de emisión espontanea o factor de inversión de población, que
toma valores mayores o iguales a uno (1 en caso ideal).
*hv
constituye la energía del foton
*G
es la ganancia del amplificador
*Bo
representa el ancho de banda del amplificador óptico
*mp
es un factor relacionado con la polarización. La polarización de las emisiones
espontaneas es aleatoria, lo que hace que en medios que soporten dos modos
degenerados con polarizaciones perpendiculares (fibras monomodo), la ASE se
acopla en igual magnitud a ambos modos, por eso este factor se hace igual a
dos.
La siguiente tabla es un resumen de lo
anterior mencionado
Fig. 3 Tabla resumen de parámetros
Fuente: España B. M. C. (2005), Comunicaciones ópticas: Conceptos esenciales
y resolución de ejercicios, Madrid: España, editorial Diaz de Santos
Videos sugeridos.- Se sugiere ver los siguientes videos para entender mejor como se produce una ASE
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Bibliografía
http://www.eslared.org.ve/om/wilac/resources/30.html,
antena isotrópica, EsLaRed, recuperado 18/04/2013
España B. M. C. (2005), Comunicaciones ópticas: Conceptos esenciales
y resolución de ejercicios, Madrid: España, editorial Diaz de Santos
Becker M. P. – Olsson N. A. – Simpson J.
R. (1999), Erbium-Doped Fiber Amplifiers:
Fundamentals and Technology, San Diego: Estados Unidos, Impreso por
acid-free paper
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