Four Wave Mixing

Comunicações Ópticas

Mistura de Quatro Ondas
Rodrigo Lira

Objetivos

❏ O que é a mistura de quatro ondas?
❏ A penalidade nas redes ópticas atuais
❏ Aplicações benéficas da penalidade

Mistura de Quatro Ondas

❏ Mistura de quatro ondas (FWM, Four Wave Mixing);
❏ Efeito não linear em fibra óptica;
❏ Self-Phase Modulation
❏ Cross-Phase Modulation
❏ Crosstalk
❏ Interferência de um canal a partir de outros canais.
❏ (D)WDM
❏ Alta capacidade
❏ Longa distância
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Crosstalk
❏ Intrachannel
❏ Imperfeição no demux

❏ Interchannel
❏ Surgem frequências indevidas afastadas dos canais originais

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Mistura de Quatro Ondas
❏ Dependência do índice de refração do meio com a intensidade do campo elétrico do sinal (Efeito Kerr Óptico)
❏ Suscetibilidade não linear de terceira ordem (3)
❏ SPM, XPM e FWM são causados pela suscetibilidade.

SPM e XPM relação com a taxa de transmissão
FWM
Dependência com o espaçamento de canais e níveis de dispersão da fibra
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Mistura de Quatro Ondas
❏ Supondo um sistema WDM com frequências: ω1, ω2 ,... ωn
O índice de refração não apenas induz deslocamento de fase, como também gera novas frequências.
Ex.:
( 2ωi - ωj )
( ωi + ω j - ω k ) fijk= fi + fj - fk

; fg = n(n -1)2

Daí o termo “Mistura de quatro ondas”
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Canais Desigualmente Espaçados
❏ fijk merece uma maior atenção
❏ Caso particular (degenerado):
❏ fi = fj, ou seja, f1 = f2
❏ f3 = f1 + f1 - f2 = 2f1 - f2
❏ f4 = f2 + f2 - f1 = 2f2 - f1
Supondo que o espaçamento entre os canais igual a ∆f

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Canais Desigualmente Espaçados
❏ Caso particular, espaçamento desigual:
❏ fi != fj, ou seja, f1 != f2

Apesar da formação de novas frequências, nenhuma delas coincide com as frequências originais.

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Canais Igualmente Espaçados
❏ O ITU, estabelece que o espaçamento entre os canais de um sistema