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UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA
INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES
COMUNICACIONES CON FIBRA OPTICA:
“RECEPTORES OPTICOS”
INTRODUCCION
En esencia un sistema de comunicaciones ópticas
es un sistema de comunicaciones electrónico con
la diferencia que usa como portador de información
a la luz. Sin embargo es difícil y impráctico
propagar ondas luminosas por la atmosfera
terrestre. En consecuencia los sistemas de
comunicaciones con fibras ópticas usan fibras de
vidrio o de plástico para contener las ondas
luminosas y guiarlas en una forma similar a las
ondas electromagnéticas, cuando estas estas
siendo propagadas por las guías de onda.
INTRODUCCION.-
VAMOS A ANALIZAR CUÁLES SON LAS
PROPIEDADES DE UN ÁTOMO, A LA CUAL SE SACAN
PROVECHO EN LA ELECTRÓNICA.
NIVELES DE ENERGÍA
ANTES DE LA DIFUCION
FOTODETECTORES
Existen dos tipos fundamentales de detectores
de luz, los térmicos y los fotónicos que operan
con mecanismos de transducción diferentes.
Estos parámetros son:
Eficiencia cuántica
Responsividad
Tiempo de respuesta
Características de ruido
EFICIENCIA CUÁNTICA
Se define como la probabilidad de que un fotón
incidente sobre el dispositivo genere un par de
portadores que contribuyen a la corriente del
detector.
- los efectos de reflexión en la
superficie.
- transparencia del material a los
fotones de energía inferior a la del
gab de energía prohibida del
mismo.
- la rápida recombinación de
portadores en este caso por la
abundancia de defectos.
RESPONSIVIDAD R
Es un dato que suelen suministrar los fabricantes de
dispositivos y que hace referencia a la corriente que circula
por el mismo en función de la potencia óptica incidente. Si
cada fotón incidente generase un par eh, un flujo de
fotones φ produciría el mismo flujo de electrones, con lo
que tendríamos una fotocorriente
TIEMPO DE RESPUESTA
Va a ser un parámetro decisivo cuando la
radiación incidente varía en el tiempo. Es
un dato que también aparece especificado
por los fabricantes para cada dispositivo
particular, aunque en general podemos
decir que los fotodiodos y sus variantes van
a ser más rápidos que los fotoconductores,
siempre tendremos que referirnos a los
datos de las hojas de características.
CARACTERÍSTICAS DE RUIDO
Ya conocemos la respuesta ideal de un fotodetector a
la potencia óptica recibida. Sin embargo el dispositivo
también genera una corriente aleatoria que fluctúa en
torno a su valor medio, y estas fluctuaciones pueden
llegar a ser críticas cuando en nuestra aplicación
tengamos bajos niveles de luz. Entre las posibles
fuentes de ruido, podremos encontrar la llegada de
fotones no deseados al detector, la generación
espontánea de pares eh (corriente de oscuridad), ruido
de ganancia y el ruido asociado a los circuitos
electrónicos del receptor.
Diodo PIN diseñado para
comunicaciones de 10,20,40 o 80
Gbits/s
Enlaces digitales RZ y NRZ
Este photodiode PIN InGaAs es
utilizada para aplicaciones sobre las
ventanas 850,1310,1550 y 1610
Factor de perdida en la onda de +/- 1
dB
DESCRIPCION DE UN PHOTODIODO InGaAs PIN
RECEPTOR ÓPTICO
Una configuración básica es el receptor de detección directa, el fotodetector convierte el flujo de los fotones incidentes en un flujo de electrones. Después esta corriente es amplificada y procesada. Existen dos tipos de fotodiodos usuales para recepción óptica, fotodiodo PIN y fotodiodo de avalancha APD.
Modelos de un típico receptor óptico con
detección directa
MODELO DE UN TÍPICO RECEPTOR ÓPTICO CON
DETECCIÓN DIRECTA UTILIZANDO UN PRE-
AMPLIFICADOR ÓPTICO
MODELO DE UN TÍPICO RECEPTOR ÓPTICO CON
DETECCIÓN COHERENTE
PARAMETROS A CONSIDERAR
R(x) digitales:
-linealidad no es de tan suma importancia
- y BW se reemplaza por la Max velocidad de T(x)
R(x)
analógicos:
-linealidad
-distorsión
-BW
La principal fuente de ruido es la etapa amplificadora
que sigue al fotodetector.
Codificación para T(x) digitales
Nivel de Z para T(x) analógicos
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