Download receptores de fibra optica


El receptor óptico consiste
dispositivo de fotodetector.
en
un

La calidad de un receptor óptico se
mide por su sensibilidad, que especifica
el mínimo exigido, la salida de luz de una
determinada actuación en términos de
relación señal/ruido (S/N) o la tasa de
errores de transmisión.

En los metales hay electrones que se mueven más o
menos libremente a través de la red cristalina, estos
electrones no escapan del metal a temperaturas
normales por que no tienen energía suficiente.
Calentando el metal es una manera de aumentar su
energía. Los electrones "evaporados" se denominan termo
electrones, este es el tipo de emisión que hay en las
válvulas electrónicas
Existen dos tipos
detectores de luz
› Los Térmicos
› Los fotonicos
fundamentales
de

Los detectores térmicos absorben
(detectan) la energía de los fotones
incidentes en forma de calor con lo que
se produce un incremento en la
temperatura del elemento sensor que
implica también un cambio en sus
propiedades eléctricas como por
ejemplo la resistencia.

Esquema basicoo de un dispositivo fotodetector

› Eficiencia cuántica
› Responsividad
› Tiempo de respuesta

Se define como la probabilidad de que
un fotón incidente sobre el dispositivo
genere un par de portadores que
contribuyen a la corriente del detector

Hace referencia a la corriente que
circula por el dispositivo en función de la
potencia
óptica
incidente.
La
responsividad crece con λ hasta que se
alcance el valor de la longitud de onda
de corte.

Va a ser un parámetro decisivo cuando
la radiación incidente varía en el
tiempo, en general los fotodiodos y sus
variantes van a ser más rápidos que los
fotoconductores. La rapidez en la
respuesta a las variaciones del flujo de
fotones recibido dependerá del propio
material

Los requisitos son:
› Alta sensibilidad de operación.
› Alta fidelidad.
› Amplitud de respuesta eléctrica a la señal
óptica recibida.
› Tiempo de respuesta corto.
› Estabilidad de las características de
ejecución.
› Tamaño físico del detector.

Se basa en una unión
semiconductor
P-N
con
polarización inversa, que al
incidirle
fotones
de
una
determinada
frecuencia
induce una transición de
electrones de la BV a BC,
generándose un par electrónhueco en la región de
transición.

Se le define como la corriente que
genera un fotodetector en ausencia de
potencia óptica, y se origina de la luz
ambiental, o aquella producida por
pares
electrón-hueco
generados
térmica en Z te. Junto con la
responsividad y el ancho de banda
› Fotoconductivos: Generan flujo de corriente
en presencia de luz
› Fotovoltaicos: Generan un voltaje en
presencia de luz.
Estos fotodiodos se fabrican para que
puedan generar del orden de 0.1 nA a
100nA de fotocorriente.
 No trabaja a velocidades altas.
 La zona de unión es físicamente muy
delgada

Características:

Si se incrementa el ancho de la región
activa se incrementa la eficiencia.

El ancho de la región de agotamiento
incrementa el tiempo de tránsito de los
fotones.
 Es
sensible a un gran ancho de banda debido a
que no tiene mecanismo de ganancia.

Su constitución le permite obtener
señales ópticas de hasta el nanowatt y
asegurar la precisión en la detección
CARACTERÍSTICAS
 ESPECIALMENTE ADECUADO PARA APLICACIONES
DE 400 nm A 1100 nm (SFH 203) Y DE 880 nm (SFH 203
FA)
 CORTO TIEMPO DE CONMUTACIÓN (TÍPICO 5 ns)
 5MM PAQUETE DE PLÁSTICO LLEVADO
 TAMBIÉN DISPONIBLE EN LA CINTA Y CARRETE
APLICACIONES
 ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
 PARA LOS CIRCUITOS DE CONTROL Y LA UNIDAD
 FOTOELÉCTRICOS
 SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE FIBRA ÓPTICA

En su forma básica, un APD es un diodo
P-I-N con una fuerte polarización inversa

Esta ionizacion por impacto determina la
ganancia de avalancha.

La union se dopa ligeramente de tipo p
y se la renombra como capa π.
APD de silicio (longitudes de onda de
hasta 1100 nm).
 APD de InGaAs/InP (longitudes de onda
para 1300 nm).
 APD de germanio (para 1300 nm).
 APD de InGaAs/InP con GaAs-FET (para
1300 nm).

El detector PIN se usa más comúnmente
en enlaces de corta distancia y
el ADP es muy útil en transmisiones de
larga distancia.
 Por lo que se refiere a la velocidad de
respuesta, ambos fotodiodos pueden
trabajar actualmente
a velocidades muy altas de transmisión
digital.


Como regla general puede decirse que
los receptores APD deben ser utilizados
para enlaces largos y los PIN-FET para
enlaces medios.

Costo:
Los diodos APD son más
complejos y por ende más caros
Vida:
Los diodos PIN presentan tiempos
de vida útil superiores
Temperatura
Los diodos APD son más sensibles
a las variaciones de temperatura
Velocidad
Los diodos APD poseen
velocidades de respuesta
mayores, por lo tanto permiten la
transmisión de mayores tasas de
información.
Circuitos de polarización:
Los diodos PIN requieren circuitos
de polarización más simples, pues
trabajan a menores tensiones.
Tipo de Fibra
Tipo de Emisor
Tipo de
Receptor
Lambda
850 nm
Fibra multimodo
(gradiente
inducido).
Emisores LED
(GaAs) o Láser.
Receptores PIN
Lambda
1300 nm
Fibra multimodo o
monomodo.
Emisores Láser
(GaInAsP).
Receptores PIN
de InGaAs.
Lambda
1550 nm
Fibra monomodo
Emisor Láser.
Receptores APD

La primera etapa,
también
denominada
receptor
óptico,
consta
de
un
fotodiodo
y
un
preamplificador,
que amplifica la
señal generada por
el fotodiodo para su
posterior
tratamiento.

Después de que
la señal ha sido
detectada y
preamplificada se
pasa al canal
lineal, donde
existe un
amplificador con
control
automático de
ganancia y un
filtro paso bajo.
Consiste de un
circuito de decisión
y un circuito de
recuperación de
reloj
 El circuito de
decisión compara
la salida del canal
lineal a un umbral,
en un tiempo TB
entregado por la
recuperación de
reloj


Para estudiar con mayor detenimiento
el receptor de un sistema de transmisión
óptica es necesario analizar de forma
conjunta todas las fuentes de ruido que
hemos mencionado en los apartados
anteriores.

El ruido cuántico aparece porque la
fotogeneración de portadores es en sí un
proceso aleatorio.

El ruido térmico (también ruido de Johnson)
aparece porque en cualquier elemento de un
circuito los electrones sufren movimientos
aleatorios, que inducen una corriente aleatoria
incluso en la ausencia de luz. El elemento que
más influye en la generación de esta corriente
aleatoria que se superpondrá a la que genera el
diodo será la resistencia de carga.
PhotoMax200/PIN
Photomax 200 Integración diodo amplificador de
fotos con diodo
$ 12,850.00
PhotoMax200/APD
Photomax 200 Integración diodo amplificador de
fotos con dos fotodiodo Avalancha.
$ 15,900.00
PHM-PIN
Integración Headstage con diodos PIN
$ 1,995.00
PHM-APD
Integración Headstage con dos Fotodiodos
Avalancha
$ 4,900.00
Los APD son más sensibles que
los diodos PIN y requieren de
menos amplificación
adicional. Las desventajas de
los APD son los tiempos de
transición, relativamente
largos y ruido adicional
internamente generado,
debido al factor de la
multiplicación de avalancha.
 Los receptores PIN y APD
según el material que se use
varia las características de los
mismos dando como
resultado diferentes tipos de
longitudes de onda.
 Los receptores PIN y APD
también sirve para demostrar
en que ventana de trabajo las
longitudes de onda estan.

GRACIAS