Comunicaciones ópticas
Enviado por amarilloazulado • 17 de Septiembre de 2015 • Trabajo • 1.027 Palabras (5 Páginas) • 91 Visitas
TALLER 1 COMUNICACIONES ÓPTICAS.
JONATTAN REYES.
ROBERT RODRIGUEZ.
JORGE A. AVELLA.
- Es un dispositivo que convierte una señal eléctrica en una señal óptica para de esta manera ser enviada a través de un medio de transmisión.
Tipos: - Láser. –Led.
- Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, es decir: Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación.
- – Cavidad resonante: Estructura del dispositivo.
- Medio amplificador: Sólido, líquido, gas.
- Mecanismo de bombeo: Fuente de alimentación (fuente de corriente, otro láser).
- – Fabry-PErot.
- DFB (Laser de Realientación Distribuida).
- DBR (Laser de Reflexión Bragg).
- VCSEL (Laser de emisión superficial de cavidad vertical).
- – Láser de gas.
- Láser sólido.
- Láser de Colorante.
- Láser de semiconductor.
Led. | Láser. | |
Ancho de línea. | 30 – 60 nm | 3 – 5 nm |
Eficiencia cuántica int. | 50 – 80 % | Cercana al 100% |
Velocidad modulación. | 200 Mbps | 30 Gbps |
Costo. | Bajo, en comparación con el láser. | Alto, en comparación con el led. |
Ancho de banda modulación. | - | - |
Aplicaciones. | Transmisión de información a cortas distancias, a bajas velocidades | Transmisión de información a largas distancias, a altas velocidades |
- Según el nivel de potencia:
CLASE | CARACTERÍSTICAS | PELIGROS |
I | Sin peligro bajo condiciones de uso previsibles. | |
II | P < 1mW | Emisión dentro del visible, protección por el reflejo de parpadear. La visión directa del haz puede ser peligrosa. |
III a | 1 mW < P < 5 mW | La visión directa del haz es peligrosa. |
III b | 5 mW < P < 500 mW | La visión directa del haz es peligrosa, la de las reflexiones, puede llegar a ser peligrosa. |
IV | P > 500 mW | La visión directa del haz y de las reflexiones es peligrosa. Puede causar daños en la piel y ocasionar incendios. Se requieren precauciones extremas. |
Según la longitud de onda:
CLASE | CARACTERÍSTICAS | PELIGROS |
- Para hallar la energía del fotón en cada una de las tres ventanas, es necesario conocer la frecuencia, mediante la expresión: . Luego de obtener la frecuencia, se usa la expresión: para calcular la energía. Entonces se tiene:[pic 1][pic 2]
Para .[pic 3][pic 4]
Para .[pic 5][pic 6]
Para .[pic 7][pic 8]
- Emisión Espontánea: Fenómeno en el cual un electrón excitado en el nivel E1 puede decaer espontáneamente al estado E0 generando un fotón con energía hf> (E2 - E1).
[pic 9]
Fig. 1. Fenómeno de emisión espontánea. Tomada de: Emisión espontánea, Wikipedia.org.
- Emisión Estimulada: Fenómeno en el cual un fotón con energía hf > (E2 – E1) puede estimular la transición de un electrón en el estado excitado E2 al estado E1 y en el proceso, un segundo fotón que es exactamente igual al primero es generado. Esto es, tiene la misma frecuencia, dirección y polarización que el primero.
[pic 10]
Fig 2. Emisión estimulada. Tomada de: Stimulated Emission, Wikipedia.org.
- Absorción: Fenómeno en el cual un fotón libre es absorbido por un electrón para pasar del nivel de energía E0, al nivel de energía E1.
[pic 11]
Fig. 3. Fenómeno de absorción. Tomada de: Fuentes ópticas, Unicamp.br.
- Inversión de Población: Es el efecto producido por la inyección de una corriente al material del láser (en éste caso en particular), con el fin de hacer que los electrones pasen de la banda de valencia a la de conducción, para de ésta manera favorecer el proceso de emisión estimulada.
- Funcionamiento de un láser.
Emisión estimulada predominante, cavidad con espejos parcialmente polarizados (amplificación). Inversión de población con fuente de alimentación.
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