Comunicaciones ópticas

TRABAJO DE COMUNICACIONES ÓPTICAS

1. Describir la función de cada uno de los componentes de un enlace óptico.

Figura1: Esquema enlace óptico (http://www.slideshare.net/yussting/fibra-optica-1431491)

* Información: Señal eléctrica generada por un equipo terminal de línea, la cual es transformada en una señal susceptible de ser transportada en fibra óptica.

* Transmisor óptico:Convierte señales eléctricas en luz modulada para su transmisión a través de una fibra óptica. El transmisor óptico de un sistema de comunicación por fibra óptica esta compuesto por un modulador y una fuente de luz asociada. Existen dos tipos de transmisores o emisores ópticos:
* Diodos LED: Son fuentes de luz con emisión espontánea o natural (no coherente), son diodos semiconductores de uniónp-n que para emitir luz se polarizan directamente.
* Diodos laser: Son fuentes de luz coherente de emisión estimulada con espejos semireflejantes formando una cavidad resonante, la cual sirve para realizar la retroalimentación óptica, así como el elemento de selectividad (igual fase y frecuencia).

* Canal óptico o cable de fibra óptica: consiste en una o más fibras ópticas que sirven deguía de inda que canalizan señales ópticas.
* Receptor óptico: Convierte la señal óptica en una copia de la señal eléctrica original. Extrae la información contenida en una portadora óptica que incide en el foto detector. En los sistemas de transmisión analógica el receptor debe amplificar la salida del fotodetector y después demodularla para obtener la información. En los sistemas detransmisión digital el receptor debe producir una secuencia de pulsos (unos y ceros) que contienen la información del mensaje transmitido.
* Fotodetector: Convierte la potencia óptica incidente en corriente eléctrica, esta corriente es muy débil por lo que debe amplificarse. Las características principales que debe tener son:
* Sensibilidad alta a la longitud de onda de operación.
*Contribución mínima al ruido total del receptor.
* Ancho de banda grande (respuesta rápida).
2. Realice una reseña histórica con los principales hitos que marcaron la evolución en las comunicaciones ópticas.

* En 1792, Claude Chappe transmitió mensajes codificados usando un semáforo óptico, que permitía la transmisión de señales a distancias visuales, sobre aproximadamente 320Km, considerado elprimer sistema de comunicación digital de alta velocidad.

* En 1959, como derivación de los estudios de física enfocados a la óptica, se descubrió una nueva utilización de la luz, a lo que se denomino rayo laser, con el fin de que los mensajes se transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia cobertura.

* En 1966, surgió la propuesta de utilizar una guía óptica para lacomunicación. Esta forma de utilizar luz como portadora de información se trata de una onda electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, con la diferencia que la longitud de las ondas es del orden de micrómetro en lugar de metros o centímetros.

* En poco más de 10 años la fibra óptica se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas que se utilizan como medio de transmisiónde la información.

3. Evolución de los componentes fotonicos de un enlace óptico

* Fibra óptica:
* 1966: Kao y Hocman, proponen el empleo de la fibra como medio de transmisión óptica.
* 1970: Maurer et al: diseña y produce la primera fibra con pérdidas “aceptables”, 20 dB/Km en la primera ventana.
* 1980: primeras fibras con valores en pérdidas próximos al límite teóricoimpuesto por scattering Rayleigh: 2 dB/Km, 0,5 dB/Km y 0,2 dB/Km en la primera, segunda y tercera ventana respectivamente.
* Mejoras en las técnicas de fabricación: SiO2 sin cationes metálicos y sin radicales OHdel material de sílice que compone el núcleo de la fibra.

* Fibras ópticas-cristal fotónico: Recientemente han surgido un nuevo tipo de fibras de sílice caracterizadas por una...