Optica

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Transmisión de Señal Digital
La transmisión de la señal es un flujo de datos binarios, que por supuesto varia en dos niveles ya sea un 1 (uno) ó un 0(cero), los niveles tienen un tiempo de duración Tb. Este intervalo de tiempo se conoce como período de bit. Eléctricamente hay muchas formas de enviar un mensaje digital. Una de las técnicas de envió de datos binarios más simple, pero nonecesariamente la más eficiente es introducir la variación de amplitud de pulso, en donde un nivel de voltaje se cambia entre dos valores, encendido y apagado.
La onda de la señal resultante consiste en; un voltaje de amplitud V en relación con nivel de voltaje cero cuando se produce un 1 binario, y un espacio con nivel de voltaje cero cuando se produce un 0 binario.
Para simplificarsuponemos que cuando se envía un 1, se produce un pulso de tensión de duración Tb, cuando se envía un 0, la tensión se mantiene en su nivel cero.
La función del transmisor óptico es convertir la señal eléctrica en una señal óptica. Mediante una corriente eléctrica se modula directamente una fuente óptica (ya sea un LED o un diodo láser) para producir una salida óptica de potencia P (t).De tal manera, en la señal óptica que sale del transmisor, un 1 se representa por un pulso de energía óptica (luz) de la duración Tb, mientras que un 0 es la ausencia ó limitación de energía óptica (luz).

Recorrido de la señal a través de un enlace de datos ópticos.
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La señal óptica que se acopla desde la fuente luminosa a la fibra se atenúa y distorsiona, ya que se propagaa lo largo de la guía de onda de la fibra.
Al llegar al receptor un fotodiodo tipo pin o de avalancha convierte la señal óptica de nuevo a un formato eléctrico.
Después de la señal eléctrica producida por el fotodetector se amplifica y se filtra, un circuito de decisión compara la señal en cada intervalo de tiempo con una tensión de referencia determinada conocido como el nivel de umbral. Siel nivel de señal recibida es mayor que el nivel de umbral, se asume que se ha recibido un 1, en caso que la señal este por debajo del nivel de umbral, se considera como un 0.

Fuentes de error
Los errores de detección, pueden surgir de ruidos y perturbaciones asociadas con el sistema de detección de la señal, como se muestra en la figura.

Fuentes de ruido y alteraciones en la detección depulsos ópticos.
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El ruido término regularmente describe los componentes no deseados de una señal eléctrica que tienden a perturbar la transmisión y procesamiento de la señal en un sistema físico, y sobre la cual no tenemos completo control. Las fuentes de ruido pueden ser externos al sistema (por ejemplo, el ruido atmosférico, el ruido generado por el equipo) o interno al sistema.
Elruido interno representa una limitación básica en la transmisión o la detección de señales.
El ruido es causado por las fluctuaciones espontáneas de voltaje o corriente en los circuitos eléctricos.
Los dos ejemplos más comunes de estas fluctuaciones espontáneas son el ruido de disparó y el ruido térmico.
El ruido de disparo se plantea en los dispositivos electrónicos debido a la naturalezadiscreta de flujo de corriente en el dispositivo.
El ruido térmico se deriva del movimiento aleatorio de los electrones en un conductor.

La tasa aleatoria de llegada de la señal produce un quantum (disparo o inyección), ruido en el fotodetector.
Este ruido depende del nivel de la señal, es de particular importancia para el receptor pin con grandes niveles de entrada óptica y para losreceptores photodiodos de avalancha.
Cuando utilizamos un photodiodo de avalancha un ruido de disparo adicional surge de la naturaleza estática del proceso de multiplicación. Este nivel de ruido aumenta con el incremento de la ganancia de avalancha M.
Adicionalmente ruidos en el fotodetector provienen de la corriente de corriente de fuga.
Estos son independientes de la iluminación del...
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