Mediciones_ópticas_1

8/18/2019 Mediciones_ópticas_1

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1 de abr de 2 Mediciones ópticas - 1

IMPSAT

Capacitación &LaboratorioMediciones ópticas


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Agenda• Introducción• Medición de potencia• Análisis de espectro

• Medidores de longitud de onda• Modulación digital• OTDR• Dispersión• Caracteri ación de !D"As


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Introducción• #enta$as de la "ibra Optica• !nlaces t%picos• !spectro electro agn'tico

• Co(erencia) Inter*erencia) Re+e,ión)Polari ación

• Atenuación• "ibras ulti odo - ono odo• Dispersión• Conectores• Trans isores - receptores


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Conceptos básicos• "ibra óptica

. /randes cantidades de in*or ación 0gran123

. Insensible a inter*erencia el'ctrica

. Menor peso) enor espacio 4ue cablescoa,iles


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!nlace t%pico

Transmisor (600-1600 nm)

Conector

Fibra

ReceptorFibraSplice Datos y Clock


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!nlace Long 5aul t%pico

TerminalEquipment

A pli6cadorRegenerador

Terminal

Equipment

A pli6cadorA pli6cador

Dos pares de fbra monomodo(SM)

Span entre a pli6cadores7 89 a :;9 <Span entre regeneradores7 =9 a >99 <Span entre ter inales7 (asta >99 < 0sin regenerad

(asta ?999 < 0con regeneradores3


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Propiedades de la lu .

Distancia

Campo

Longitud de onda λ7 distancia para co pletar una senoid



!spectro electro agn'tico

Frecuencia

@ l t r a s o n i c

A M 1 r o a d c a s t

S ( o r t a B e R a d i o

" M R a d i o C T #

R a d a r

L u i n * r a r o $ a

u ! " i s i b l e

@ l t r a B i o l e t a

R a - o s D

on#$ De on%a : M : < : : : p: n

:



!spectro electro agn'tico

In*raro$o cercanoFrecuencia

on#$ De on%a:H>

;;?

:H9 9HJ K9H> 9H:HJ :H

@#

0Bac%o3 :H;

T5:?8 >:

9H;

8=8

J=9 n

:==9 n

:8:9 n

Lectores de CDJ9 n

5e e Lasers>88 nLong(aul

Regional

LA s


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Potencia óptica

• Trans isor7 t%pica ente N> a : d1• Receptor7 t%pica ente N8 a N8= d1

• A pli6cador óptico7 t%pica ente 8 a;9 d1


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Co(erencia

• Lu co(erente. Los *otones tienen relación de *ase 6$a

0laser3• Lu inco(erente. Los *otones tienen *ase aleatoria

• Longitud de co(erencia 0CL3. Distancia pro edio a la cual los *otones

pierden su relación de *ase• "uente de espectro angosto ⇒ gran CL


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Inter*erencia

• Lu inco(erente. Su a potencia óptica

• Lu co(erente ⇒ (a- inter*erencia. Su a ca pos electro agn'ticos

• "ase coincidente7 inter*erencia constructiBa• Contra*ase7 inter*erencia destructiBa


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Re+e,iones• Origen de proble as

NP0T,3 ba$a

NInestabilidad depotencia• Return Loss G :9 log

0Pi Pr3

&r

&i


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Polari ación

• La a-or%a de loslasers son polari ados

• /rado de polari aciónG Ppol Ptotal• !stado de polari ación

. Orientación 0#) 53

. Rotación 0polH circular3

y

'

!Polarización:Lineal vertical

Polarización:Lineal horiz.


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Atenuación en 6bras de s%lica

?99 ::99 :899 :=99 : 99

9H=

:H9

:H=

;H9

;H= Absorción

A t e n u a c

i ó n

0 d 1 < &

3

2aBelengt( 0n 3

:) ;) 87#entanas ópticas

1

Causa principal de atenuación7 Ra-leig( scattering en el n cleo

0Ionesde

agua3Atenuación7

N ScatteringN AbsorciónN CurBatura

Absorción0resonancia

SiO;3


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"ibra ulti odo de %ndice escalón

*n%ice %e Re+racci,n (n)

Di metro (r)

Recubrimiento./cleo

:H J 9:H >9: 9 µ

:99 µ


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Apertura nu 'rica

Cono de aceptación

A G sen θ G n ; n cleo N n; rec

"ibras MM7 ≈ 9H8 a 9H"ibras SM7 ≈ 9H:


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Dispersión en 6bras Multi odo

Transmisi,n multi-pat ⇒ Ensanc amiento %elpulso (Dispersi,n

o%al)

El pro%ucto 2it Rate ' Distancia est limita%o3

"ibra Silica :99 : 9 µ 7 Q ;9 Mb s • <"ibra plástica 9HJ :H9 7 Q = Mb s • <


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"ibra Multi odo de %ndice gradual

n

r

:H =:H >9

• Per6l de n gradual ⇒ dispersión odal ↓ ⇒ anc(o de banda ↑• Dise os ás co unes7 >;H= :;= or =9 :;= ) A Q 9H;• 1it Rate , Distancia7 Q : /b s • <

4tenuaci,n3

; a 8 d1 < 0J=9 n 39H= a 9H d1 < 0:8:9

n 3


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"ibra ono odo• Per6l de tipo escalón) con n cleo u- pe4ue o• Dise o ás co n7 ? :;= µ ó :9 :;= µ ) A Q 9H:• 1it Rate , Distancia7 (asta :999 /b s • <

n

r

:H >=:H >9

4tenuaci,n39H8 a 9H d1 < 0:8:9

n 3

9H; a 9H;= d1 < 0:==9n 3


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Dispersión cro ática

• Di*erentes λ ⇒ Di*erentes Belocidades• Dispersión cro ática ⇒

!nsanc(a iento del pulso ⇒Proble as a altas Belocidades sobregrandes distancias

• "ibra ono odo standard7. :899 n Dispersión cro ática %ni a. :==9 n P'rdida %ni a


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Dispersión cro ática

?99 :899 :=99 : 99::99n

?99 ::99 :899 :=99 : 99

9H=

:H9

:H=

;H9

;H=

A t t e n u a c i

ó n

0 d 1 < &

3

1

n

DispersiónCro ática


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"ibra DS"

9

;9

C H

D i s p e r s

i o n

p s

0 n & •

< &

3

N:9 :>99 : 99: 99:899:;99 :=99

:9

SM" EDS"DS"

• Dopa$e adicional para correr la dispersión cero a :==9n. !n :==9 n 7 atenuación - dispersión %ni as. Pueden aparecer e*ectos no lineales en siste as D2DM

• onNEero Dispersion S(i*ted "iber 0 EDS"3. 1a$a dispersión a :==9 n - ba$os e*ectos no lineales. Re4uiere co pensadores de Dispersión Cro ática para largas distancias


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Dispersión por odo de polari ación

0PMD3• Las 6bras SM en realidad trans iten

dos odos.

Los odos tienen estados de polari ación opuestos. Li itaciones seBeras a :9 /b s en distancias U =9<

• La potencia es acoplada aleatoria enteentre los dos odos. La PMD de un enlace +uct a a lo largo del tie po


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Conectores

Insertion loss ediana7

Return loss ala7V : d1

Conector (abitual para6bra ulti odo

Air /ap

t%pH 9H= d1Insertion loss ba$a7

V 9H;= d1

Return loss buena7

P(-sical Contact0PC3

U 9 d1

Insertion loss alta7

Return loss e,celente7

Cable T#) siste as dealta per*or ance

Angled P(-sicalContact 0APC3

9H to 9H? d1

U >9 d1

JW

Conector (abitual para6bra ono odo


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Tipos de conectores 0:3


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Tipos de conectores 0;3LC is a new connector thatuses a 1.25 mm ferrule, half thesize of the ST. Otherwise, it's astandard ceramic ferruleconnector, easily terminatedwith any adhesive. ood

!erformance, hi"hly favored forsin"lemode

#T$%& is a du!le connectorwith (oth fi(ers in a sin"le!olymer ferrule. )t uses !ins forali"nment and has male and

female versions. #ultimodeonly, field terminated only (y!re!olished*s!lice method.

htt!+**www.lanshac .com*fi(er$o!tic$tutorial$termination.as!


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Conectores

• "C G "ace Contact 0 ippon TelH & Telegrap(3

. Con ba-oneta - rosca

. Para cable ulti odo - ono odo• SC G S4uare Connector 0SC3 0 ippon TT3

. Tipo pus(Npull• !N;999 0Dia ond3

. Tipo ba-onetaX ba$a ILX alta RL• ST Straig(tNtip 0ST3 0Lucent3

. Tipo ba-oneta


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Inspección de conectoresMicroscopio

.o mirar ellaser


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Inspección de conectores

Conector sano Conector da ado Conector da ado


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Li pie a de conectores


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Li pie a de conectores


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Trans isores7 L!Ds• @so7 trans isión de datos a traB's del

aire - 6bra ulti odo. Mu- poco costoso

• Caracter%sticas. 5abitual ente en J9) J=9) :899 n. Potencia (asta unos pocos µ2. Anc(o espectral 89 a :99 n. Longitud de co(erencia 9H9: a 9H: . Poco ó nada polari ado. /ran A 0 → pobre acopla iento a la 6bra3


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Trans isores7 L!Ds


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Trans isores7 "abr-NPerot 0"P3

Laser• !spectro Multiple longitudinal ode0MLM3• Laser de se iconductor clásico

. Pri eros enlaces ópticos 0J=9 ó :899 n 3

. 5o-7 enlaces cortos - edianos• Caracter%sticas

. Más co unes para J=9 ó :8:9 n

. Potencia total (asta unos pocos

. Anc(o espectral 8 a ;9 n

. !spacia iento de odo 9H a ; n

. Mu- polari ado

. Longitud de co(erencia : a :99

. Pe4ue a A 0 → buen acopla iento a la 6bra3


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Trans isores7 "abr-NPerot 0"P3

Laser


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T,7 Distributed "eedbac< 0D"13

Laser• !spectro Single longitudinal ode0SLM3

• Laser para teleco unicaciones 5ig(

Per*H. Más caro. !nlaces LongN(aul - siste as D2DM

• Caracter%sticas

. 5abitual ente alrededor de :==9 n. Potencia total 8 a =9

. Anc(o espectral :9 a :99 M5 09H9J a 9HJ p 3

. Relación de supresión de odo lateral 0SMSR37 U=9 d1

. Longitud de co(erencia : a :99 . Pe ue a A 0 → buen aco H a la 6bra3


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T,7 Distributed "eedbac< 0D"13

Laser


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Receptores7 "otodiodos• PI 0capas p) intr%nseca) n3

. Mu- lineal) ba$a corriente de oscuridad

• ABalanc(e p(oto diode 0APD3

. La ganancia de (asta :99, eleBa la se al óptica detectadapor enci a del ruido el'ctrico del receptor

. Receptores de alta Belocidad - alta sensibilidad

. "uerte dependencia de la te peratura

• Caracter%sticas. !6ciencia cuántica 0electrones *otón3. Corriente de oscuridad. ResponsiBidad 0corriente BsH Potencia óptica3


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Materiales• Silicon 0Si3

. !l ás barato

• /er aniu 0/e3 . Detector clásico

• Indiu galliu

arsenide 0In/aAs3 . !l de a-or Belocidad

λ 0n 3=99 :999 :=99

Silicon

/er aniu

In/aAs

Yuantu!Zcienc- G :

9H:

9H=

:H9ResponsiBidad 0A 23

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