FUENTES OPTICAS

JHEYSON MACHICADO

CRISTIAN ALIAGA RODRIGO SUXO

DANIEL ACARAPI

Generación de la luz

El fotón fue llamado originalmente por Albert Einstein "cuanto de luz”.

El nombre moderno “fotón” proviene de la palabra griega que significa luz.

Un fotón es una oscilación o una partícula, una conjunción de ondas, y un paquete de energía electromagnética.

Átomo

Generación del Fotón

Electrón liberando energía en. forma de fotón de luz

Efecto Fotoeléctrico efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un

material cuando se hace incidir sobre la radiación electromagnética

Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica

Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz

Las fuentes ópticas son componentes activos en un sistema de comunicaciones por fibra óptica, convierten la energía eléctrica en energía óptica, es decir, convertir electrones a protones. de manera eficiente de modo que permita que la salida de luz sea efectivamente inyectada o acoplada dentro de la fibra óptica

Fuente Optica

Requerimientos Linealidad en la característica de conversión electro –

óptica. Gran capacidad de modulación. Modulación directa. Suficiente potencia óptica de salida y eficiencia de

acoplamiento. Funcionamiento estable con la temperatura. Confiabilidad. (Tiempo de vida útil). Bajo consumo de energía. Economía. Tamaño y configuración óptimas para el acoplo de luz en

la fibra. Emitir luz a longitudes de onda idóneas para la fibra.

Características:

Convierte impulsos eléctricos en señales luminosas.

Genera luz compuesta por corpúsculos de energía o cuantos de luz. (fotones)

Las longitudes de onda más utilizadas son:

850 nm, 1310 nm, 1550 nm.

Electro - Óptica

Electro - Óptica

Tipos de Fuentes Hay 2 tipos diferentes de fuentes de luz siendo

usados en sistemas de fibra óptica: los diodos emisores de luz o light-emitting diode

(LED) el diodo de inyección láser o injection láser diode

(ILD).

DIODO EMISOR DE LUZ (LED)

El diodo LED debe ser diseñado para que la recombinación radiante sea lo mas fuerte posible porque el diodo Led tiene una esencia de polarización directa en los electrones y los huecos inyectados como portadores minoritarios atraviesan la unión p-n

Led en comunicaciones ópticas

Led se un dispositivo fácil de manipular se adapta bien en enlaces de comunicaciones ópticas de poco alcance y de moderado ancho de banda este tiene un diagrama de radiación lambertiano (coseno) es bastante abierto se adaptan bien a fibras ópticas multimodo

Diodo LED Un diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo

semiconductor que al pasar una corriente por él emite luz incoherente, a través de emisión espontánea.

La emisión espontánea de luz en el semiconductor LED

produce ondas de luz cuya fase no es uniforme. Se llama incoherente a las ondas de luz cuyas fases no son uniformes.

LED de emisión lateral o por el borde, ELED.

LED súper luminiscente, SLD Su particularidad radica en que una de sus caras por

donde va a salir la luz es tallada y tiene una cierta capacidad de reflexión, la otra cara no es tallada, de manera que el efecto laser no se presenta pero hay una cierta amplificación

LED por emisión superficial, SLED. Fue desarrollado para aplicaciones con necesidades altas de

velocidad de transmisión (mayores a 100Mbps). Este tipo de LED emite luz en muchas direcciones pero concentrando la luz emitida en un área muy pequeña. Son más eficientes que los anteriores y permiten que se acople más potencia en la fibra óptica. Sin embargo, son más costosos y difíciles de elaborar.

CARACTERÍSTICAS DE LOS LEDS

DIODOS LASER

DIODO LASER INTRODUCCIÓN

La emisión laser, además de caracterizar por la existencia de ganancia, presenta una serie de propiedades que la diferencian de la luz normal:

Mono cromaticidad Coherencia

Direccionalidad

SISTEMA LASER

Un sistema láser provisional consta lo siguiente

TIPOS DE LASER.-

Fabry Perot.

En la estructura del laser Fabry Perot la luz es reflejada y vuelta a reflejar entre dos espejos a ambos lados de un semiconductor.

VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser).

Láser de emisión superficial con cavidad vertical

ofrece ventajas significativas cuando se compara con láser de emisión lateral comúnmente usados en la mayoría de comunicaciones por fibra óptica.

Los VCSELs pueden ser construidos con GaAs, InGaAs

ESTRUCTURAPara el funcionamiento del VCSEL (se requiere de una región activa de

emisión de luz encerrada en un resonador que consta de dos espejos.

Estos espejos son conocidos como reflectores distribuidos de Bragg (DBRs).

Los reflectores distribuidos de Bragg (DBRs), llegan a formar espesor usando entre 40 y 60 películas en cada DBR

Los VCSEL tienen alto rendimiento y bajo costo, algunas de sus características son:

Comercialmente la corriente de umbral de un VCSEL es de aproximadamente 4 mA. Alcanza potencias ópticas del orden de 10 mW.

Su ancho espectral es de aproximadamente 1nm. Su longitud de onda central es de aproximadamente

850 nm. Se puede aplicar un VCSEL en transmisión de datos

en el rango de velocidad de 100 Mbs a 1 Gbs.

DFB- Distributed FeedBack Laser 

Un láser de retroalimentación distribuida (DFB) es un tipo de láser de diodo, láser de cascada cuántica en el cuál la rejilla está distribuida a lo largo de todo el medio activo. La longitud de onda de la rejilla determina la longitud de onda emitida por el láser. Este láser emite radiación en una línea espectral muy estrecha.

DBR (Didtributed Bragg Reflector).

Es una estructura formada a partir de múltiples capas de alternancia de materiales con diferentes indices de refraccion .

En este dispositivo la red de difracción esta fuera de la zona activa, en donde no circula corriente (parte pasiva de la cavidad).

Diferencias del diodo láser con un diodo LED.

Ventajas del diodo láser con un diodo LED

La emisión de luz es dirigida en una sola dirección:

La emisión de luz láser es monocromática

Los fotones emitidos por un láser poseen longitudes de onda muy cercanas entre sí. En cambio, en la luz emitida por diodos LED, existen fotones con mayores dispersiones en cuanto a las longitudes de onda.

También puede controlarse la potencia emitida, el láser resulta un dispositivo ideal para aquellas operaciones en las que sea necesario entregar energía con precisión.

Desventajas del Laser

Los laser están típicamente en el orden de ser más caros que los LED.

Debido a que los laser trabajan a potencias más altas tienen una vida más corta que los LED.

Los laser son más dependientes de la temperatura que los LED.

Transceiver

Transceiver Cabletron de tpfot-2

es un cobre al convertidor de cable de fibra óptica que permite a los dispositivos de Ethernet conectar a un cable de fibra óptica, y le permitirá ampliar su actual red Ethernet de par trenzado con cable de fibra óptica.

 El tpfot-2 cumple con todos IEEE 10Base-T y las normas 10Base-FL/FOIRL, viene equipado con un

conector RJ-45 y un conector ST de fibra para soportar un cable de fibra óptica. 

Este transceptor soporta hasta 1 kilómetro de 50/125, 62.5/125 o 100/140 micras de cable de fibra óptica multimodo, así como 100 metros de cableado de cobre. 

MUCHAS GRACIAS