Práctica 1. Medida de la potencia óptica mediante fotodetectores con áreas fotosensibles distintas.

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1 Medir la potencia en W y dbm, también a 660 nm. MANUAL DE PRACTICAS EF-97D la. PRDMAX\ Práctica 1 1. MEDIDA DE LA POTENCIA ÓPTICA Objetivos Medida de la potencia óptica mediante fotodetectores con áreas fotosensibles distintas Equipos y materiales - Latiguillos de fibra óptica - Elementos de limpieza Realización práctica - Seleccionar: - Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CHl - Medida ma: CHl - Salida Óptica: fotoemisor n 3 (LEO 660 nm) para CHl - Receptor: - Modo Medidor de Potencia: OC - Entrada Óptica: fotodetector n 4 (Si 2,5 mm) - Longitud de onda: 660 nm Incrementar la corriente (I bia,) del fotoemisor hasta aproximadamente 11 ma. Observar, visualmente, como aumenta la intensidad de la luz al incrementar la corriente. Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. l latiguillo J I I r~lrx I Figura 1.- Conexión Emisor-Receptor. Medir la potencia recibida en le fotodetector n 4 (Si 2,5 mm), en W y dbm. Conectar, el latiguillo de fibra óptica, en el fotodetector n 1 (Si 1mm) y seleccionar dicha entrada en el receptor.

2 [.A.. PROMAX I MANUAL DE PRACTICAS EF-97D Observar, que recibiendo ambos fotodetectores la misma potencia, la medida es diferente. Esto es debido a que las superiicies fotosensibles son diferentes, por ello la energía captada es distinta. - Ilustrar mediante un dibujo el concepto anterior. - Con los valores obtenidos rellenar la siguiente tabla: Fotodetector n Potencia Recibida (dbm) Superficie Fotosensible 1 4 Tabla Indicar qué:: resultados se hub~esen obtenido si en lugar de utilizar la fibra de 975,'1000 IJ.m se hubiera empleado una fibra de 62,5/125..1m. - Reducir la corriente (I blas ) del fotoemisor a 5 ma y repetir los apartados anteriores. - Con los valores obtenidos rellenar la siguiente tabla: Fotodetector no i ~CJtei1cia Recibida (dbm) Superficie Fotoselislb e.! 1 l 4 4 I =1 Tabla A continuación conectar, el latiguillo de fibra óptica, en el fotoemisor n 4 (PIN 850 nm) seleccionar dicha salida en el emisor. - Ajustar aproximadamente la corriente (I BIAS ) del fotoemisor a 17 ma. - Medir la potencia en W y dbm, a 850 nm, que llega al fotodetector n no 4. - Repetir con el resto de fotodetectores. - Con los valores obtenidos rellenar la siguiente tabla: Fotodetector n Potencia Recibida (dbm) Superficie Fotosensible Tabla De los resultados obtenidos se deduce que, para realizar medidas, son más adecuados los fotodetectores de área grande, los cuales captan toda o la mayor parte de la luz óptica de la fibra. Los fotodetectores con un área menor, son en cambio, más apropiados para la transmisión, dada su velocidad más elevada. 4 Enero 2001

3 MANUAL DE PRACTICAS EF-970 I.A. PROMAXII Práctica MEDIDA DE LA ATENUACiÓN DE LA FIBRA ÓPTICA: MÉTODO DE PÉRDIDAS DE INSERCiÓN Objetivos Obtener la atenuación de la fibra óptica mediante el método de pérdidas de inserción. Análisis de las consecuencias que generan las curvaturas en las fibras ópticas Equipos y materiales - Latiguillos de fibra óptica - Fibra óptica de 50 m - Latiguillo de fibra óptica sin cubierta protectora - Elementos de limpieza 2.~,.. Rp.alización práctica - Seleccionar: - Emisor: - Entrada: OC (sin conexión) en el canal CH1 - Medida ma: CH 1 - Salida Óptica: fotoemisor no 3 (LEO 660 nm) para CH1 - Receptor: - Modo Medidor de Potencia: OC - Entrada Óptica: fotodetector n 4 (Si 2,5 mm) - Longitud de onda: 660 nm - Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. I ~ lat-,,-igu_iiio 1 1 I Figura 1.- Conexión Emisor-Receptor. - Fijar en el emisor una corriente (lbias) de aproximadamente 11 ma. Esperar 1 minuto para su estabilización. - Establecer, en el medidor de potencia óptica, como valor de referencia la potencia medida. Enero

4 la. PROMAXI MANUAL DE PRACTICAS EF 97ü Sustituir el latiguillo por la libra óptica de 50 m. ~'-----">...L.-----ofL-_R_X... ~ fibra óptica de SO m Figura La potencia relativa medida, indica las pérdidas de la libra óptica de 50 m. NOTA: Realmente, las pérdidas corresponderían a 49 m de cable, debido a que la relerencia se ha establecido con una libra de 1 m de longitud. Desconectar la fibra óptica de 50 m, conectándola ahora en sentido inverso. Medir, de nuevo, las pérdidas. Realizar la media de las pérdidas y determinar la atenuación específica a [db/m]. Repetir el proceso do;, veces más, completando la siguiente tabla. Medida n A [d8] A-B B-A Atenuación Media a [db / m] Tabla Con las atenuaciones específicas obtenidas determinar el valor medio de atenuación especílica. A continuación, sustituir, la fibra óptica de 50 m, por el latiguillo de fíbra óptica sin cubierta protectora. Observar como, al doblar ligeramente la fibra, se aprecia en ésta una zona de color rojizo. Esta luz rojiza está originada por los rayos que se escapan del interior de la fibra. Relacionar el concepto anterior con la Ley de Snell. Comprobar el aumento de pérdidas al doblar ligeramente la fibra. Conectar ahora la fibra en ellotoemisor no 4 (LED 850 nm). Fijar en el emisor una corriente (1",,) de aproximadamente 17 ma. Esperar 1 minuto para su estabilización. Medir la potencia, en la longitud de onda de 850 nm. Doblar ligeramente la libra. Por qué motivo no se aprecia la radiación luminosa que emerge del interior de la libra? 6 Enero 2001

5 MANUAL DE PRACTICAS EF 97Q IApROMAXI Práctica 3 3. MEDIDA DE LA ATENUACiÓN DE LA FIBRA ÓPTICA Objetivos Determinar la atenuación de la fibra óptica de 50 m mediante tres métodos Equipos y materiales - Latiguillos de fibra óptica - Fibra óptica de 50 m - Adaptadores ST-ST - Elementos de limpieza Realización práctica Seleccionar: - Emisor: - Entrada: OC (sin conexión) en el canal CH1 - Medida ma: CH1 - Salida Óptica: fotoemisor n 3 (LEO 660 nm) para CH 1 - Receptor: - Modo Medidor de Potencia: OC - Entrada Óptica: fotodetector n 4 (Si 2.5 mm) - Longitud de onda: 660 nm Método 1: - Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. - Fijar en el emisor una corriente (lbias) de aproximadamente 11 ma. Esperar 1 minuto para su estabilización. latiguillo n 1 Figura Establecer como el valor de referencia, la potencia medida. Insertar la fibra óptica de SO m, utilizando los dos es ST-ST y el otro latiguillo de fibra óptica. Enero2DD1 7

6 IApRDMAXI MANUAL DE PRACTICAS EF-970 EF~970 n a diador ap r 8T-8T ST~ST 8T-8T n ST~ST latiguillo n' 1 fibra óptica latiguillo n' 2 de 50 m Figura Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas. Conectar, la fibra óptica de SO m, en sentido inverso. Leer de nuevo las pérdidas. Método 2: Conectar, mediante dos latiguillos de fibra óptica y un ST-ST, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. ad ap t a d or ST-ST -' latiguillo n' 1 latiguillo n 2 Figura Establecer como el valor de referencia, la potencia medida. Insertar entre los latiguillos la fibra óptica de SO m con ayuda del otro ST-ST. n ST-ST n ST-ST latiguillo n 1 fib ra óptica latiguillo n 2 de 50 m Figura Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas. - Conectar, la fibra óptica de SO m, en sentido inverso. Leer de nuevo las pérdidas. 8 Enero 2001

7 MANUAL DE PRACTICAS EF-97ü IApRDMAXI Método 3: Conectar, mediante tres latiguillos de fibra óptica y dos es ST-ST, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. ST-ST ST-ST lal. n' 1 lal. de lal. n' 2 rel. Figura Establecer como el valor de referencia, la potencia medida. SClstituir el latiguillo central por la fibra óptica de 50 m. ST ST O ST-ST O latiguillo n' 1 fibra óptica latiguillo n' 2 de 50 m Figura Leer, en el medidúf de palencia, las pérdidas. Conectar, la fibra óptica de 50 m, en sentido inverso. Leer de nuevo las pérdidas. Anotar los resultados obtenidos, mediante los tres métodos, en la tabla siguiente. Método A [db] A-B B-A Valor Medio Tabla Comparar los métodos utilizados. Indicando las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos. Enero

8 MANUAL DE PRACTICAS EF-97ü IApROMAXI Práctica DEPENDENCIA ESPECTRAL DE LA ATENUACiÓN DE LA FIBRA ÓPTICA Objetivos Determinar la atenuación de la fibra óptica con la frecuencia (o longitud de onda) Equipos y materiales - Latiguillos de fibra óptica - Fibra óptica de 50 m m - Adaptador ST-ST - Elementos de limpieza Rea!iz :(;ión práctica Di:'igir el extremo de la fibra óptica de 50 m hada una luz blanca ambiental de alta potencia, como por ejemplo la luz solar que entra por la ventana, la luz de una bombilla,... Observar como la luz en el otro extremo, al pasar a través de la fibra, ya no es blanca. Esto es debido a que la atenuación, en la fibra óptica, depende de la frecuencia (o la longitud de onda). - Seleccionar: - Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CH1 - Medida ma: CH1 - Salida Óptica: fotoemisor n 1 (LED 526 nm) para CH1 - Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC - Entrada Óptica: fotodetector n 4 (Si 2,5 mm) - Longitud de onda: 526 nm Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. I I ~.-1 latiguillo J I ~.-1 Figura Seleccionar en el emisor una corriente (Ib,a,) de 15 ma. Esperar 1 minuto para su estabilización. Enero

9 MANUAL DE PRACTICAS EF-970 IApROMAXI Práctica DEPENDENCIA ESPECTRAL DE LA ATENUACiÓN DE LA FIBRA ÓPTICA Objetivos Determinar la atenuación de la fibra óptica con la frecuencia (o longitud de onda)_ Equipos y materiales - Latiguillos de fibra óptica - Fibra óptica de 50 m - Adaptador ST-ST - Elementos de limpieza Realizél(;ión práctica Dii"igir el extremo de la fibra óptica de 50 m hada una luz blanca ambiental de alta potencia, como por ejemplo la luz solar que entra por la ventana, la luz de una bombilla, Observar como la luz en el otro extremo, al pasar a través de la fibra, ya no es blanca_ Esto es debido a que la atenuación, en la fibra óptica, depende de la frecuencia (o la longitud de onda)_ - Seleccionar: - Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CH1 - Medida ma: CH1 - Salida Óptica: fotoemisor n 1 (LED 526 nm) para CH1 - Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC - Entrada Óptica: fotodetector n 4 (Si 2,5 mm) - Longitud de onda: 526 nm Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. I I l I latiguillo I I r-----' Figura Seleccionar en el emisor una corriente (I~",) estabilización_ de 15 ma Esperar 1 minuto para su Enero

10 IApROMAXI MANUAL DE PRACTICAS EF-97ü Establecer como el valor de referencia, la potencia medida. Conectar, mediante la fibra óptica de 50 m, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. I r fibra óptica de 50 m l~o..l.--...,~ Figura I Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas. - Repetir la experiencia con el resto de fotoemisores, ajustando para cada uno de ellos el valor indicado de corriente; (I uia '), Yesperando 1 rtlinuto para estabilizar la emisión óptica. Fotoemisor n Longitud de onda (nm) Corriente {ma) Tabla Debido a la alta atenuación que presenta la fibra óptica a 1300 nm, cuando se utilice el fotoemisor n' 6 (LEO 1300 nm) se utilizará el proceso siguiente. - Substituir la fibra óptica de 50 m por un latiguillo de 1 m. Utilizar el fotodetector n' 2 (PIN 1 mm) para efectuar la medida, debido a que tiene una mayor sensibilidad en la zona de 1300 nm. Establecer como el valor de referencia, la potencia medida con el fotodetector n' 2 (PIN 1 mm). Añadir a la conexión otro latiguillo de fibra óptica, mediante el ST-ST. adap t a d or ST-ST latiguillo n" 1 latiguillo n" 2 Figura Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas, que corresponderán a 1 m de fibra, debido a que la referencia se ha fijado con el latiguillo de 1 m. Una vez determinadas las pérdidas a 1300 nm, calcular, para todos los fotoemisores, la atenuación específica a [db/m]. Tener en cuenta que a 1300 nm la longitud del cable es de 1 m. 12 Enero 2001

11 I.A PROMAXI MANUAL DE PRACTICAS EF-970 Establecer como el valor de referencia, la potencia medida. Conectar, mediante la fibra óptica de 50 m, la salida del emisor y la entrada del receptor correspondientes. r fib ra óptica 1 TX l> >-o"", j r fib ra óptica I 1 RX de 50 m Figura RX I Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas. Repetir la experiencia con el resto de fotoemisores, ajustando para cada uno de ellos el valor indicado de corriente> (I vi,,), "), Y esperando 1 ftlinuto para estabilizar la emisión óptica. Fotoemisor n Longitud de onda (nm) Corriente (ma) Tabla Debido a la alta atenuación que presenta la fibra óptica a 1300 nm, cuando se utilice el fotoemisor n 6 (LEO 1300 nm) se utilizará el proceso siguiente. Substituir la fibra óptica de 50 m por un latiguillo de 1 m. Utilizar el fotodetector n 2 (PIN 1 mm) para efectuar la medida, debido a que tiene una mayor sensibilidad en la zona de 1300 nm. Establecer como el valor de referencia, la potencia medida con el fotodetector n 2 (PI N 1 mm). Añadir a la conexión otro latiguillo de fibra óptica, mediante el ST-ST. ad aptad or ST ST latiguillo n 1 latiguillo n 2 2 Figura Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas, que corresponderán a 1 m de fibra, debido a que la referencia se ha fijado con el latiguillo de 1 m. Una vez determinadas las pérdidas a 1300 nm, calcular, para todos los fotoemisores, la atenuación específica a. [db/m]. Tener en cuenta que a 1300 nm la longitud del cable es de 1 m. 12 Enero 2001