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.
DESCRIPCION DE UN PHOTODIODO InGaAs PIN 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
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) analógicos: -linealidad -distorsión -BW R(x) digitales: -linealidad no es de tan suma importancia - y BW se reemplaza por la Max velocidad de T(x)
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