Sistemas de comunicación óptica

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1 5. Opoelecrónica 5.1. Inroducción 5.2. Nauraleza ondulaoria de la luz 5.3. Elemenos de la física de esado sólido 5.4. Modulación de la luz 5.5. Disposiivos de visualización 5.6. Lasers 5.7. Foodeecores y fooemisores 5.8. Fibra ópica 5.9. Sisemas de comunicación ópica Oras aplicaciones de la fibra ópica Sisemas de comunicación ópica Velocidad y/o Ancho de banda - Pequeñas pérdidas. Esa es la razón del uso principal de la fibra ópica como sisema de comunicación. Disancias más largas, más canidad de información: Sisema de comunicación ópica. Componenes principales en un sisema de comunicación ópica: Señal de enrada Señal de salida Emisor Foodeecor Emisor Foodeecor Transmisor Repeidor Recepor 1

2 Sisemas de comunicación ópica CODIFICADOR FUENTE DE LUZ CONMUTADOR REPETIDOR DETECTOR Y AMPLIFICADOR REGENERADOR DECODIFICADOR Sisemas de comunicación ópica La información se ransmie por fibra ópica Se codifica (se modula) la señal elecrónica y se conviere en señal ópica Se inyeca en la fibra Se conmua y / o amplifica Se deeca Se demodula 2

3 Sisemas de comunicación ópica DIFERENCIAS ENTRE LAS COMUNICACIONES ÓPTOCAS Y ELECTRÓNICAS (MICROONDAS) 1. Menor necesidad de repeidores (menor aenuación en la fibra) 2. Mayor capacidad por el uso de frecuencias ópicas 3. Sisema de bajo cose 4. Efecos de inerferencias elecrónicas mínimos Sisemas de comunicación ópica Debido a las limiaciones de los componenes no se aprovecha odo el ancho de banda de la fibra ópica: Capacidad de ransmisión (bps) Cable renzado (eléfono) Transmisión saélie Cable coaxial Fibra ópica Capacidad del medio Capacidad uilizable en la acualidad 10 6 Capacidad necesaria para: Llamada de eléfono: 64 kbps Música: 620 kbps Canal de TV: 100 Mbps 3

4 Sisemas de comunicación ópica Codificación (Modulación) V Señal elécrica a codificar (a) Modulación analógica en ampliud: se reproduce la ampliud de la señal elécrica en la irradiancia del emisor Time slo (b) Modulación digial en ancho de pulso: el ancho (duración) de los pulsos en cada ime slo es proporcional a la ampliud de la señal. Time slo (c) Modulación digial por codificación: se codifica la ampliud con una serie de n bis que oman valores 0 o 1 y cuyo ancho emporal es el mismo para odos, la codificación puede ser binaria. Sisemas de comunicación ópica Tipos de codificación digial Codificación NRZ (Non reurn o zero). El valor del bi ocupa odo el espacio de iempo asignado a ese bi. Se usa cuando no haya ensanchamieno de ancho de pulso por dispersión modal: fibras monomodo. Time slo Codificación NRZ (Reurn o zero). Enre bi y bi hay un deerminado iempo que el valor de la irradiancia se hace cero. Se usa cuando no puede haber ensanchamieno de ancho de pulso por dispersión modal: fibras mulimodo. Time slo

5 Sisemas de comunicación ópica Teorema del muesreo Cuál será la frecuencia de muesreo para una deerminada señal analógica de forma que no se pierda información? Si la señal analógica iene un máximo conenido en frecuencia f m, se debe muesrear al doble de esa máxima frecuencia. Eso no significa que el Bi Rae sea 2 f m, ya que habría que muliplicarlo por el número de bis que codifican un valor de ampliud Por ejemplo, para una conversación elefónica, la máxima freceuncia es 4kHz, si suponemos que la ampliud se codifica con 8 bis, el Bi Rae necesario sería: Bi Rae = = 64 kbps Sisemas de comunicación ópica Muliplexación La fibra ópica iene una capacidad del orden de erabis, para aprovecharla se muliplexa: Muliplexación en frecuencia (FDM: muliplexación por división en frecuencia) Longiud de onda (WDM: muliplexación por división en longiud de onda) Tiempo (TDM: muliplexación por división en iempo), es la única posible en la acualidad MUX DEMUX 5

6 Sisemas de comunicación ópica Acoplamienos de los emisores con la fibra ópica n p Área aciva Conacos meálicos Aislane (SiO 2 ) n p 6

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