Detectores Opticos

MONOGRAFÍA



Sistemas de Transmisión por Fibra óptica.














Autor: Ing. Senia Abad Rodríguez.









Dpto Telecomunicaciones
Facultad de Eléctrica.
ISPJAE.
2005

Indice:



I.- Introducción. 2
II.- Descripción general de un Sistema de Transmisión por FO. Diagrama en bloques. 2
III.- Emisores Ópticos (cambio de iEE en OE). 6
III.1 –Diodos Emisores de Luz (LED). 6
III.2 – Diodos Láser (LD). 8
IV.- Principales parámetros que interesan para caracterizar a un emisor óptico. 8
V.- Detectores Ópticos (cambio de OR en iER). 11
V.1 – Diodos PIN. 12
V.2 – Fotodiodos de avalancha (APD). 13
VI.- Principales parámetros que interesan para caracterizar a un detector óptico. 13
VII.- Cálculo del enlace óptico. 15
VII.1 .- Cálculodel enlace óptico mediante el método analítico. 16
VIII .- Bibliografía: 21

















I.- Introducción.

Desde el desarrollo de las tecnologías ópticas y el uso estandarizado de la FO como medio de comunicación, se evidenciaron rápidamente las ventajas potenciales de estos sistemas en diversos campos. Entre las principales ventajas se destacan:

1. Gran ancho debanda, lo que permite la transmisión de un gran volumen de información.

2. Baja atenuación que permite aumentar las distancias entre repetidores en los enlaces y aumentar la confiabilidad del sistema. La atenuación depende del tipo de fibra óptica y de la longitud de onda utilizada.

3. Inmunidad a interferencias electromagnéticas. La fibra óptica es absolutamente inmune a interferenciaselectromagnéticos y de las radiofrecuencias, por ello presentan un menor índice de errores en la transmisión de señales digitales.

4. Gran resistencia a la corrosión, fuegos y químicos..

5. Menor peso y volumen. Comparando las fibras ópticas y los cables coaxiales necesarios para obtener las mismas prestaciones, las primeras ocupan un volumen muy inferior y tienen menor peso.

6. Seguridad frentea posibles intervenciones de la línea. Aunque no es imposible ‘pinchar’ una fibra óptica, esto es más difícil que en otros soportes y normalmente se puede detectar la intervención.

II.- Descripción general de un Sistema de Transmisión por FO. Diagrama en bloques.
En su forma más simple, un sistema de comunicación por fibra óptica esta constituido por tres elementos:
1. Un módulo de emisión,que tiene por función principal transformar la información en forma de señal eléctrica a información en forma de luz, es decir en información óptica. A este modulo se le llama Emisor Óptico.
2. Un canal de transmisión, en este caso la Fibra Óptica.
3. Un módulo de recepción que tiene por función principal transformar la información óptica recibida, en información eléctrica y se le llamaráReceptor Óptico.











Esquemáticamente sería:




Figura 1: Esquema general de un Sistema de Transmisión por FO.

Observemos en el esquema el dispositivo nombrado conector óptico, este es un dispositivo pasivo (no amplifica señal) que se utiliza para acoplar el dispositivo optoelectrónico final del emisor óptico o inicial del receptor óptico a la fibra. Para un acoploeficiente se necesitan bajas pérdidas en el conector, por eso los conectores son caros y difíciles de diseñar.

Ya más en detalles, la siguiente figura muestra el diagrama de un sistema de Comunicaciones Ópticas.



Figura 2: Diagrama en bloques detallado de un Sistema de Transmisión por FO.

Algunas cuestiones importantes a resaltar:

1. La señal que entra al punto 1 viene de un multiplexoren código de línea NRZ (no retorno a cero, que toma valores 0, 1). Profundicemos en esto basándonos en la figura siguiente:





Figura 3: Proceso que sufre la señal antes de entrar al emisor óptico.

• El bloque regenerador – decodificador tiene las funciones de regenerar la señal procedente del multiplexor, es decir, eliminar fluctuaciones producto de la transmisión y luego convertir...