caracteristicas de las fibras opticas - publicaciones de Roberto Ares

TRANSMISOR DE ENLACE OPTICO
4- CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN DEL EMISOR
Como primer paso en la descripción del terminal de línea óptica del lado transmisión se resumen las características de los
emisores más importantes (ver Tabla 02).
Tabla 02: Comparación de características de Láser y Led.
Emisor Láser Láser Led Led
Material utilizado AsGaAl PAsInGa AsGaAl PAsInGa
λ (µm) 0,8-0,9 1,2-1,6 0,8-0,9 1,1-1,6
Popt (mw) 5 a 8 3 a 5 1 a 3 1
Acoplamiento (dB) 3 a 5 3 a 5 15 a 20 15 a 20
δλ (nm) menor a 2 menor a 2 50 100
Modulación (MHz) 2000 2000 100 100
Tiempo de vida 10 5 hs 10 5 hs 10 6 hs 10 6 hs
Se observa que si bien los Láser tienen una mayor potencia óptica de salida la gran diferencia con los Led es que la
atenuación de acoplamiento a la fibra óptica en el Láser es mucho menor. También es menor el ancho espectral de emisión y
se puede modular con anchos de banda mayores. Sin embargo, los Led pueden modularse con señales analógicas además de
digitales y tienen un período de vida mayor.
Los Láser son interesantes cuando se usan acompañando a FO monomodo por el reducido ancho espectral, lo cual tiene
relación con la dispersión cromática y por ello con el ancho de banda del sistema. Si modulamos el Láser con una señal
digital cuya corriente de excitación tiene la máxima excursión (desde cero al máximo en la zona de linealidad) se tiene que el
emisor pasa de la emisión espontánea a la estimulada y el espectro de emisión se modifica substancialmente. Un impulso de
luz tendrá entonces un régimen transitorio (si el Láser no se polariza por encima de la Ith) en lo que respecta a la emisión
espectral, la cual limita el ancho de banda de modulación.
4.1- CIRCUITO DE POLARIZACIÓN
Los Láser requieren una corriente de polarización Ipol sobre la Ith. Como la Ith se incrementa con el crecimiento de la
temperatura y envejecimiento debe realizarse un control de la polarización. Un esquema en bloques típico se muestra en la
Fig 05.
Un detector de luz APD o PIN se coloca en la cara trasera del Láser de forma de obtener una parte de la energía de salida. La
señal detectada por el APD es promediada a largo plazo (filtro pasabajos) y comparada con el promedio a largo plazo de la
señal digital. De esta forma se realiza un control sobre la potencia de salida modificando la corriente de polarización del
Láser a fin de mantener la Potencia óptica constante. Por otro lado, las variaciones a corto plazo de la Popt debida a la señal
digital transmitida se elimina con el filtrado. Por último, se tiene un ajuste manual de la corriente de polarización. El circuito
de realimentación es negativo incrementado la I cuando baja la Popt. En la medida que el Láser envejece se incrementa la
Ipol y se obtiene una alarma previa a la degradación definitiva (ajustada al doble de la corriente inicial).
Debido a la necesidad de la realimentación el encapsulado del Láser debe prever el detector de luz. Existen 3 tipos generales
de encapsulado; solo el último es usado en telecomunicaciones:
-El emisor libre donde se debe enfrentar la FO al emisor, en este caso la Popt de salida es elevada pero la atenuación de
acoplamiento también lo es. Por ejemplo, el Láser emite en esta condición 8 mw.
-Emisor con lente donde el encapsulado incluye una lente que concentra la luz en la FO, teniendo además un orificio por
donde se introduce la FO para mayor precisión. En tal caso la potencia medida en la salida es, por ejemplo, de 6 mw ya que
se incluye la atenuación de acoplamiento al lente.
-Emisor con Pig Tail (cola de FO) donde el encapsulado (realizado en fábrica) enfrenta y une sólidamente la FO al emisor.
En tal caso el acoplamiento ya está hecho y la Popt medida es de 2,5 mw.
En la Fig 05 se muestra el encapsulado con lente usado en algunas pocas oportunidades (hasta 1985). En la misma figura se
muestra la conexión con Pig Tail (la más popular en los años '90). Obsérvese que el Láser se une a la FO y que se tiene un
termistor (resistencia variable con la temperatura) para controlar la temperatura cercana al Láser. El mismo actúa sobre una
celda Peltier termoeléctrica.
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