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Datos para la carrera, Apuntes de Ingeniería

Datos para la carrera de ingeniería

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 29/11/2025

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wilder-salinas-1 🇵🇪

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Semana 14 - Cuestionario Elementos Pasivos Ópticos
SECCIÓN A:
Pregunta 1: En un enlace DWDM se observa que, tras instalar un nuevo EDFA, el transmisor láser
comienza a presentar inestabilidad y fluctuaciones en la potencia emitida. ¿Cuál combinación de
afirmaciones describe mejor el rol del aislador óptico en esta situación?
a) El aislador reduce la potencia de salida del láser y, como efecto secundario, disminuye las
reflexiones.
b) El aislador permite el paso de la luz en un solo sentido, bloqueando la propagación
inversa de la señal reflejada, protegiendo al láser de inestabilidad por retroalimentación
óptica.
c) El aislador incrementa el OSNR al amplificar la señal directa y atenuar la señal reflejada
gracias al efecto Faraday.
d) El aislador actúa como un atenuador variable que compensa dinámicamente cualquier
reflejo en la fibra.
e) N.A.
Pregunta 2: En una red FTTH se detecta saturación en varios receptores ópticos de ONT debido a
una potencia recibida mayor a la recomendada. ¿Cuál opción refleja con mayor precisión el uso
adecuado de atenuadores ópticos en este contexto?
a) Colocar atenuadores fijos o variables cerca de la OLT para reducir la potencia total
inyectada.
b) Instalar atenuadores en serie en cada ONT para reducir la potencia recibida a un rango
seguro, manteniendo el mismo presupuesto de potencia y evitando saturación del receptor.
c) Sustituir todos los divisores ópticos por atenuadores ópticos, pues ambos son
equivalentes funcionalmente.
d) Reemplazar los atenuadores por aisladores, ya que estos reducen la potencia recibida y
bloquean el ruido ASE.
e) N.A.
Pregunta 3: Un ingeniero diseña un banco de pruebas para receptores ópticos y desea simular
diferentes distancias equivalentes de fibra sin alterar la longitud física del enlace. ¿Qué uso del
atenuador es más consistente con este objetivo?
a) Utilizar un atenuador variable para introducir pérdidas controladas.
b) Emplear un aislador óptico para bloquear parte de la señal directa.
c) Usar un conmutador óptico para variar entre fibras de diferente longitud.
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SECCIÓN A:

Pregunta 1: En un enlace DWDM se observa que, tras instalar un nuevo EDFA, el transmisor láser comienza a presentar inestabilidad y fluctuaciones en la potencia emitida. ¿Cuál combinación de afirmaciones describe mejor el rol del aislador óptico en esta situación? a) El aislador reduce la potencia de salida del láser y, como efecto secundario, disminuye las reflexiones. b) El aislador permite el paso de la luz en un solo sentido, bloqueando la propagación inversa de la señal reflejada, protegiendo al láser de inestabilidad por retroalimentación óptica. c) El aislador incrementa el OSNR al amplificar la señal directa y atenuar la señal reflejada gracias al efecto Faraday. d) El aislador actúa como un atenuador variable que compensa dinámicamente cualquier reflejo en la fibra. e) N.A. Pregunta 2: En una red FTTH se detecta saturación en varios receptores ópticos de ONT debido a una potencia recibida mayor a la recomendada. ¿Cuál opción refleja con mayor precisión el uso adecuado de atenuadores ópticos en este contexto? a) Colocar atenuadores fijos o variables cerca de la OLT para reducir la potencia total inyectada. b) Instalar atenuadores en serie en cada ONT para reducir la potencia recibida a un rango seguro, manteniendo el mismo presupuesto de potencia y evitando saturación del receptor. c) Sustituir todos los divisores ópticos por atenuadores ópticos, pues ambos son equivalentes funcionalmente. d) Reemplazar los atenuadores por aisladores, ya que estos reducen la potencia recibida y bloquean el ruido ASE. e) N.A. Pregunta 3 : Un ingeniero diseña un banco de pruebas para receptores ópticos y desea simular diferentes distancias equivalentes de fibra sin alterar la longitud física del enlace. ¿Qué uso del atenuador es más consistente con este objetivo? a) Utilizar un atenuador variable para introducir pérdidas controladas. b) Emplear un aislador óptico para bloquear parte de la señal directa. c) Usar un conmutador óptico para variar entre fibras de diferente longitud.

d) Colocar atenuadores fijos únicamente en la salida del receptor. e) N.A. Pregunta 4: Un conmutador óptico MEMS se integra en una red DWDM para implementar protección 1+1. ¿Cuál afirmación es más precisa respecto a su impacto en el presupuesto de potencia? a) Añade pérdidas por inserción típicas de 0,3 a 1,0 dB y permite redirigir la señal sin conversión O/E/O. b) Amplifica la señal en el puerto seleccionado, compensando cualquier pérdida por inserción. c) Introduce pérdidas superiores a 5 dB, requiriendo un EDFA adicional. d) Solo modifica la ruta lógica, sin impacto en el presupuesto de potencia. e) N.A. Pregunta 5: En un enlace con EDFA se especifica el uso de aisladores ópticos con aislamiento > dB y pérdida de inserción <0,5 dB. ¿Por qué esta combinación de parámetros es crítica? a) Porque alta pérdida y bajo aislamiento minimizan el ruido ASE. b) Porque baja pérdida mantiene el presupuesto de potencia y alto aislamiento limita reflexiones hacia el EDFA. c) Porque el alto aislamiento compensa la ganancia del EDFA. d) Porque el aislador actúa como amplificador al tener alta relación de aislamiento. e) N.A. Pregunta 6: Una red PON presenta desequilibrios de potencia entre ramas. ¿Cuál estrategia describe mejor un diseño ingenierilmente sólido? a) Usar atenuadores iguales en todas las ramas. b) Ajustar el valor de atenuadores según la pérdida de cada ruta. c) Emplear atenuadores altos en ramas cortas para reducir ruido. d) Reemplazar divisores por atenuadores variables. e) N.A. Pregunta 7: En una prueba de laboratorio se conecta un transmisor láser a un receptor a través de un conmutador óptico. ¿Cuál es la ventaja principal del conmutador? a) Permite variar la potencia óptica en cada ruta. b) Facilita el enrutamiento entre rutas sin reconexión física. c) Actúa como aislador evitando reflexiones. d) Reemplaza aislador y atenuador simultáneamente. e) N.A.

P_rx(dBm) = P_tx – (L_A1 + L_A2 + L_aislador) Margen(dB) = P_rx – Sensibilidad_rx Desarrollo: L_total = 5 + 5 + 0,5 = 10,5 dB P_rx = – 3 – 10,5 = – 13,5 dBm Margen = – 13,5 – (–20) = 6,5 dB Interpretación ingenieril: El enlace mantiene un margen positivo de 6,5 dB, asegurando una recepción confiable incluso ante degradaciones futuras. Problema 2 Un técnico FTTH observa que varias ONT están saturando por exceso de potencia óptica. Se requiere determinar el valor de atenuador adecuado para que la señal recibida esté dentro del rango dinámico del receptor, evitando distorsión por sobrecarga. Datos: P_tx = 0 dBm, Pérdidas (fibra+conectores) = 6 dB, rango receptor = [–28, – 8] dBm Atenuadores disponibles: 3 dB, 6 dB, 10 dB y 15 dB. Fórmulas: P_rx = P_tx – (L_total + L_atenuador) Desarrollo: Sin atenuador: P_rx = 0 – 6 = – 6 dBm → saturación. Con 6 dB: P_rx = 0 – (6 + 6) = – 12 dBm → dentro del rango. Interpretación ingenieril: El uso de un atenuador de 6 dB evita la saturación, manteniendo la señal en un nivel seguro dentro del rango operativo del receptor. Problema 3 Un operador GPON necesita igualar los niveles de potencia recibidos por las ONT de distintas ramas para garantizar uniformidad en la red. Se pide determinar cuánta atenuación adicional debe aplicarse en la rama de menor pérdida para equilibrar ambas. Datos: P_tx = +4 dBm, Rama1: Ltotal = 22 dB, Rama2: Ltotal = 17 dB, Rango ONT = [–27, – 13] dBm.

Fórmulas: P_rx = P_tx – L_total Desarrollo: P_rx1 = 4 – 22 = – 18 dBm P_rx2 = 4 – 17 = – 13 dBm Atenuación adicional = (–13) – (–18) = 5 dB Interpretación ingenieril: La adición de un atenuador de 5 dB en la rama 2 equilibra las potencias recibidas, optimizando la estabilidad del sistema PON. Problema 4 En un sistema de transporte óptico con amplificación intermedia mediante EDFA, se requiere analizar el efecto de un aislador en el balance de potencia total y determinar si el enlace cumple con los márgenes de seguridad del receptor. Datos: Ptx = +3 dBm, L1 = 8 dB, G = 20 dB, L_aisl = 0,4 dB, L2 = 7 dB, Sensibilidad_rx = – 24 dBm Fórmulas: Pin_EDFA = P_tx – L Pout_EDFA = P_in_EDFA + G Prx = Pout_EDFA – (L_aisl + L2) Desarrollo: Pin_EDFA = 3 – 8 = – 5 dBm Pout_EDFA = – 5 + 20 = +15 dBm Prx = 15 – 7,4 = +7,6 dBm Interpretación ingenieril: La potencia en el receptor supera el rango típico (+7,6 dBm). Debe añadirse un atenuador para evitar saturación, manteniendo el aislador como protección ante reflexiones. Problema 5 Un ingeniero debe garantizar la estabilidad de un transmisor láser frente a reflexiones en un conector. Se pide calcular la potencia reflejada y determinar si el aislamiento del dispositivo instalado es suficiente para proteger al láser.