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Comunicações Ópticas em Transmissão de DadosInaldo Limainaldo@hotmail.com
Componentes passivos
Transferir energia: as fibras ópticas Atenuar sinais de luz: atenuadores ópticos, isoladores Influênciar na distribuição espacial de uma onda de luz:
acoplador direcional, acoplador estrela, expansor de feixe
Modificar o estado de polarização: polarizador, placas de meia onda, rotator de Faraday
Redirecionamentos leves: circulador, espelho, grades Refletir a luz: redes de Bragg, espelhos Selecionar um estreito espectro de luz: filtro óptico,
grade Converter modos de ondas de luz: grades de fibras,
interferômetro de Mach-Zehnder Combinar ou separar sinais independentes em
diferentes comprimentos de onda: dispositivo WDM
Acopladores Ópticos
Acoplador 2 x 2
Perdas de performance
Objetivo: Monitoração de performance
Acoplador estrela (N x N)
Isoladores x Circuladores
Permitem unica direção da transmissão
Direcionam o sinal de porta pra porta em um única direção
Filtros Dielétricos
Deixa passar apenas o comprimento de onda específico
Os comps. que se refletirem vão intensificar o sinal de saída identificando o comp. De onda
Grades Refletoras
Usando o principio da reflexão e adicionando comprimentos de onda conhecidos para interferir propositalmente sobre o sinal garantindo a filtragem dos comprimentos de onda interessantes para a transmissão
Componentes Ativos
Fontes ópticas sintonizáveis Travadores de Comprimento De onda Moduladores externos Fotodetectores Amplificadores ópticos Atenuadores ópticos variáveis Filtros sintonizáveis Equalizadores de ganho dinâmicos Multiplexadores opticos (adicao/exclusao) Controladores de Polarizacao Compensadores de dispersao cromática Monitores de performance optica Switches opticos Conversores de comprimento de onda
Componentes Ativos
MEMS - Sistemas Microeletromecânicos são usados para agregar efeito de controle sobre o efeito produzido pelos componentes.
Atenuadores Ópticos variáveis
Componentes Ativos
Filtros sintonizáveis- Através da variaçação
dos componentes que interferem no calculo da onda a ser filtrada, pode-se sintonizar comps. de onda específicos dinamicamente
Componentes Ativos
Equalizadores de ganho dinâmico
Componentes Ativos
Multiplexadores ópticos Adiciona ou Remove
Componentes Ativos
Controladores de Polarização Compensadores de dispersão
cromática
Links Óticos
Os seguintes requisitos essenciais são necessários para analisar um link:
A distância de transmissão A taxa de dados de banda ou canal A taxa de erro de bit (BER) O número de canais WDM A margem de link Penalidades de potencia aceitáveis
Margem do Link Fator de segurança para energia ótica Adição de decibéis extra para os requisitos de
energia para compensar possíveis fatores de degradação não previstos no link
degradações resultantes de enfraquecimento da fonte de luz ao longo do tempo envelhecimento de outros componentes no link possibilidade de que certas emendas ou conectores no
link real terem uma perda maior do que as perdas antecipadas
perdas adicionais que ocorrem quando um cabo é reparado.
Recomendação ITU-T G.957 especifica que uma margem do link variando entre 3,0 e 4,8 dB deve ser permitida entre o transmissor e o receptor para compensar a possível degradação de equipamentos
Perdas de Potencia
Ruído modal Dispersão cromática Dispersão de modo de polarização Ruído reflexo no link Baixa taxas de extinção do laser
Cálculo de Potencia do Link
Ao longo do Link há conectores nas extremidades, emendas ao longo do cabo, acoplamentos que sequenciam perdas
O calculo de perda de potencia é baseado na soma dessas perdas (em dB)
Aumenta-se a potencia de saida pra compensar as perdas esperadas
Ex. Link Rede Local
Operação em 850 nm Link de 150 m de cabeamento interno 2 rabichos de 5 m Fibra multimodo com 50 μm (aten 2,5 dB/Km) Sem emendas, 4 conexões Relação sinal-ruido desejada(BER) = 10-9
Receptores com photodiodo pin exige potencia de entrada de -32 dB para garantir BER = 10-9
Transmissores emitem a -20 dB Conectores geram perda de 0.7 dB
Ex: Margem de 8.8 dB
Ex: Link SONET/SDH
SONET OC-48 (or SDH STM-16) de 2.5 Gbps Link de 30 km com fibra operando a 1310
nm 5 emendas (perda 0,1 dB cada) Transmissor: Laser potencia saída de -2 dB Recetor: Avalanche -32 dB à taxa 2.5 Gbps 2 Rabichos (perda de 1.5 dB) 2 Conectores (perda de 0.6 dB)
Ex: Margem de 6.1 dB
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