RECEPTORES OPTICOS

Universidad de Aquino Bolivia.

Ing. De Telecomunicaciones.

Integrantes:

- Conde Machicado Marco Antonio.

- Ortiz Arce Aldair Josimar.

La Paz - 2014

RECEPTORES OPTICOS.

El propósito del receptor óptico es extraer la información contenida en una portadora

óptica que incide en el fotodetector de acuerdo a los siguientes sistemas:

•En los sistemas de transmisión analógica•En los sistemas de transmisión digital

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RECEPTORES:

El principal componente del Rx es el fotodetector, que convierte la luz en electricidad a través del efecto fotoeléctrico.

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EFECTO FOTOELECTRICO:

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EFECTO FOTOELECTRICO:

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CÓMO TRABAJAN LOS RECEPTORES DE FIBRA ÓPTICA:

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DETECTORES

Existen dos tipos fundamentales de detectores de luz

Los detectores térmicos

Los detectores fotónicos

FOTODETECTOR:

La débil señal óptica que llega al final de la fibra debe ser convertida a una señal eléctrica, antes de que continúe su paso por etapas de amplificación, demodulación, demultiplexaje, etc.

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FOTODETECTOR:

Entre los principales requerimientos del fotodetector figuran:

Alta sensibilidad

Respuesta rápida

Bajo ruido

Bajo costo

Tamaño compatible con el del núcleo de la fibra óptica

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TIPOS DE FOTODETECTORES:

- Fotoconductivos

- Fotovoltaicos:

P-N, P-I-N, APD, y MSM

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PARÁMETROS DE IMPORTANCIA DEL FOTODETECTOR:

 • RESPONSIVIDAD.

•ANCHO DE BANDA .

•TIEMPO DE SUBIDA DEL FOTODETECTOR TR

•CORRIENTE DE SOMBRA (DARK CURRENT) .

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TIPOS:Fotodiodo p-n:

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TIPOS:Fotodiodo p-i-n:

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El efecto de la difusión se puede reducir aumentando el ancho de la región de deplexión y reduciendo las zonas p y n. Así la absorción de fotones se produce mayoritariamente en el interior de la región de deplexión.

TIPOS:Fotodetector APD:

RECEPTORES OPTICOS.Cuando se aplican altos voltajes de polarización, los portadores de carga libres se desplazan rápidamente

Con APD se logra alta ganancia, pero con bajo ancho de banda y mucho ruido

TIPOS:Fotodetector MSM:

RECEPTORES OPTICOS.su diseño es plano, lo que lo hace muy fácil de integrar, esto es deseable para lograr altas tasas de transferencia.

CUADRO COMPARATIVO DE PIN – APD:

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En el pin se prefiere que la luz entre por la cara p porque mejora la respuesta dinámica. En el APD se entra por la cara n para acelerar la recolección de ionización secundaria.

En el pin se prefiere que la luz entre por la cara p porque mejora la respuesta dinámica. En el APD se entra por la cara n para acelerar la recolección de ionización secundaria.

DISEÑO DE RECEPTORES OPTICOS:

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FRONT END (ENTRADA):

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CANAL LINEAL:

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RECUPERACION DE DATOS:

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RUIDO EN LOS RECEPTORES OPTICOS:

•RUIDO SHOT

•RUIDOTERMICO

•RUIDO DE AMPLIFICADORES

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RUIDO TOTAL EN RECEPTORES:

Pueden presentarse alguna o todas las fuentes de ruido siguientes:

- Ruido granular en la corriente media de la señal.

- Exceso de ruido granular en la corriente media de la señal.

- Ruido creado por la corriente de oscuridad del detector.

- Ruido procedente del amplificador.

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RUIDO EN DETECTORES OPTICOS:

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LAS FUENTES DE RUIDO Y LAS PERTURBACIONES EN UN RECEPTOR ÓPTICO

RUTA DE SEÑALES A TRAVÉS DE UN ENLACE ÓPTICO

BER (BIT ERROR RATE)

Se define el BER como la probabilidad de identificación incorrecta de un bit por el circuito de decisión del Rx.

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BER (BIT ERROR RATE)

En comunicación analógica• relación señal a ruido (S/N)

En transmisión digital•BER (Bit Error Rate, tasa de error de bit)

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METODOS DE DETECCION DE ERRORES:

* Comprobación de la paridad.

* Resumen de la comprobación de detección de errores.

* Comprobación cíclica redundante (CRC).

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REGENERADORES Y AMPLIFICADORESREGENERADORES

1R , Regeneration2R , Regeneration & Reshaping.3R, Regeneration, Reshaping & Reclocking.

TIPOS DE AMPLIFICADORES

•Amplificador de línea•Preamplificador front-end•Amplificador de potencia

Parámetros. 

Analógicos: son la linealidad o distorsión y el ancho de banda.

Digital: Máxima velocidad de transmisión.

La relación señal/ruido para los receptores analógicos la tasa de errores (número de bits equivocados recibidos) para receptores digitales.

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Rendimiento Receptor:

La velocidad de datos es el número de bits transmitidos por segundo, y es una expresión de la velocidad.

Tiempo de subida del receptor también es una expresión de la velocidad, sino que indica el tiempo requerido para que una señal para cambiar de una especificada 10% a 90% de potencia.

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Rendimiento Receptor:

Sensibilidad indica la señal óptica más débil que el dispositivo puede recibir.

El rango dinámico es afín a la sensibilidad, sino que indica el rango de poder sobre el que opera el dispositivo.

Responsividad es la relación de la energía radiante en vatios (W) de la fotocorriente resultante en amperios (A).

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CONCLUSIONES

•Los receptores ópticos nos permiten extraer la información de señales lumínicas tanto analógicas como digitales.

•El fotodiodo PIN es el mas utilizado en los sistemas de comunicación óptica. Es relativamente fácil de fabricar, altamente fiable

•Los fotodetectores convierten fotones en electrones los cuales son llevados a circuitos adicionales.

•Los APD son más sensibles que los diodos PIN y requieren de menos amplificación adicional.

•Los receptores PIN y APD son muy importantes en cuanto a la etapa de recepción en un enlace de fibra óptica

GRACIAS…!!!

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