¿Qué son las fuentes Ópticas?
Enviado por Rosangelica Diaz • 4 de Abril de 2016 • Ensayos • 1.735 Palabras (7 Páginas) • 397 Visitas
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA[pic 1]
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
NÚCLEO ARAGUA
SEDE MARACAY
Fuentes Ópticas
Profesor.
Luis Parra
Alumnos:
Jessica Quintero C.I 23.789.551
Maracay, 28 de Marzo del 2015
¿Qué son las fuentes Ópticas?
Las fuentes ópticas se precisan para convertir las señales eléctricas en ópticas y actúan como transductores electro-ópticos en los extremos de transmisión. Las fuentes ópticas han de ser pequeñas y de bajo consumo pero capaces de ser moduladas a altas velocidades y de buena estabilidad con la temperatura, alta pureza espectral y capaces de generar la mayor potencia posible. Las fuentes más comúnmente utilizadas son el LED y el LÁSER.
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¿Diferencias entre un Led y el Láser?
LED: es un emisor de baja potencia y precio relativamente económico que se utiliza para cortas y medias distancias. En general, se utiliza en primera ventana (850nm) y segunda ventana (1300 nm) en fibras multimodo.
LÁSER: es un dispositivo de alta potencia y por tanto utilizado para grandes distancias, además de tener un precio más elevado que el del LED. Su aplicación se centra en segunda ventana (1300 nm) en fibras monomodo.
El detector óptico se encarga de convertir la señal óptica en eléctrica y por tanto actúa como un transductor óptico-eléctrico. Estos dispositivos absorben los fotones (luz) procedentes de la F.O. y generan una corriente eléctrica sobre un circuito exterior. Existen básicamente dos tipos de detectores: PIN y APD.
PIN: se trata de una versión mejorada de una unión PN elemental que trabaja polarizado en inversa. Son utilizadas de forma g3neral en 850 nm y 1300 nm, con independencia del tipo de F.O.
APD: También conocido por el nombre de fotodiodo de avalancha. Se trata de una unión PN polarizada fuertemente en inversa cerca de la región de ruptura lo que origina un efecto multiplicativo de la corriente generada. Su utilización es escasa debido a las elevadas tensiones de polarización (centenares de voltios) que lo hacen desaconsejable
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Conversión Eléctrica-Óptica
Para transmitir información mediante señales luminosas a través de un conductor (fibra óptica) se requiere que en el punto emisor y receptor existan elementos para convertir las señales eléctricas en ópticas y viceversa.
En el extremo emisor la intensidad de una fuente luminosa se modula mediante una señal eléctrica y en el extremo receptor, la señal óptica se convierte en una señal eléctrica.
Para este proceso de conversión se utilizan las propiedades de los materiales semiconductores los cuales poseen dos bandas de energía, banda de valencia (nivel bajo de energía) y banda de conducción (nivel alto de energía) separadas por una distancia de energía.
La fotodetección
La fotodetección en sí utiliza dos técnicas, estas son la fotodetección coherente y la detección directa.
La fotodetección coherente es una técnica de mucho interés, tanto en sus aplicaciones en comunicaciones ópticas por fibras unimodales (en transmisión láser en el espacio libre), como en espectroscopía. A diferencia de la detección directa, donde la foto corriente generada en el fotodetector constituye la salida demodulada, el receptor coherente primero mezcla la señal óptica a ser detectada con una onda casi monocromática producida por un oscilador local láser de frecuencia óptica ligeramente diferente y las superpone de manera coherente; el proceso no lineal de la fotodetección genera entonces una señal eléctrica cuyo espectro de potencia está centrado en la diferencia de frecuencias ópticas (frecuencia intermedia), donde se lleva a cabo el procesamiento postdetección: amplificación, filtraje, demodulación, etc. El caso general -donde existe diferencia de frecuencias ópticas- es llamado "heterodino", en analogía con la técnica clásica de recepción en el dominio radioeléctrico; el caso particular donde la diferencia de frecuencias es nula es llamado "homodino". La mezcla de ondas se realiza típicamente utilizando combinadores separadores de haz o, en su caso, acopladores direccionales de fibra óptica unimodal.
La arquitectura de los receptores ópticos de detección directa se basa principalmente en un fotodetector y unos circuitos de amplificación y de procesado de la señal. Así pues, el receptor convierte una señal óptica en una señal eléctrica cuya corriente y tensión son proporcionales a la potencia óptica incidente, que es posteriormente procesada. La transmisión o propagación de la señal óptica a lo largo del canal de fibra óptica, entre el transmisor óptico y el receptor, puede presentar problemas de distorsiones lineales y no lineales, así como ruidos e interferencias.
La detección coherente presenta sobre la detección directa numerosas ventajas tales como:
a) Existencia de una ganancia de conversión por acción del oscilador local, sin compromiso en figura de ruido y estable en temperatura.
b) A diferencia de la detección directa, en que la salida es proporcional a la intensidad óptica recibida, en la detección coherente existe una relación lineal entre el campo óptico de la señal incidente y la foto corriente producida, lo que permite el uso de modulaciones de amplitud, frecuencia, fase e incluso polarización, que son mucho más tolerantes al ruido aditivo que la modulación directa de intensidad.
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