Opticas

1.3 FOTOEMISIVIDAD Efecto fotoemisivo la fotoemisión es el proceso físico en el que un foton es capaz de arrancar un electron del material que lo absorbe 1.3.1 EFECTO FOTOEMISIVO EN LOS SEMICONDUCTORES Las propiedades eléctricas de los semiconductores se alteran dramáticamente tras la absorción de fotones. En eso se basan los detectores de estado sólido. 1.3.2 DETECTORES FOTOEMISIVOS Los detectores fotoemisivos emplean campos eléctricos (o magnéticos) para acelerar los electrones arrancados de las superficies fotoemisivas (fotocátodos) 1.4 FOTOCONDUCTIVIDAD La fotoconductividad es definida como el cambio de la conductividad eléctrica (?) de un material debido a la acción de radiación incidente. El principio básico sobre el que se basa la fotoconductividad es muy simple: Cuando un fotón de energía mayor o igual que la brecha del material incide sobre un semiconductor puede ser absorbido por el material, pasando un electrón a la banda de conducción, dejando un hueco (vacío) en la banda de valencia; estos dos portadores contribuyen al aumento de la conductividad del material. En este caso la conductividad es denominada intrínseca. 1.5 TEORIA FOTOELÉCTRICA El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia: " Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX. " Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. 1.5.1 LEYES DE LA EMISIÓN FOTOELÉCTRICA 1. Para un metal y una frecuencia de radiación incidente dados, la cantidad de fotoelectrones emitidos es directamente proporcional a la intensidad de luz incidente. 2. Para cada metal dado, existe una cierta frecuencia mínima de radiación incidente debajo de la cual ningún fotoelectrón puede ser emitido. Esta frecuencia se llama frecuencia de corte, también conocida como "Frecuencia Umbral". 3. Por encima de la frecuencia de corte, la energía cinética máxima del fotoelectrón emitido es independiente de la intensidad de la luz incidente, pero depende de la frecuencia de la luz incidente. 4. El tiempo de retraso entre la incidencia de la radiación y la emisión del fotoelectrón es muy pequeña, menos que 10-9 segundos. 1.6 FOTODISPOSITIVOS Los fotodispositivos o dispositivos optoelectrónicos, son aquellos que trabajan conjuntamente con señales electrónicas y ópticas. Más concretamente son capaces de transformar señales electrónicas en ópticas o viceversa. OPTODISPOSITIVOS FOTOEMISIVOS (EMISORES) 1.6.2.1 LED (Diodo Emisor de Luz) 1.6.2.2 IRED (Diodos Infrarrojos) 1.6.2.3 LASER 1.6.2.4 Diodo Láser OPTODISPOSITIVOS FOTOCONDUCTIVOS (SENSORES) 1.6.3.1 FOTORRESISTENCIAS 1.6.3.2 FOTODIODO 1.6.3.3 FOTOTRANSISTOR 1.6.3.4 CÉLULA FOTOELECTRICA 1.6.3.5 OPTOACOPLADORES 1.7 TIPOS DE SISTEMAS DE COMUNICACIONES 1.7.1 MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS 1.7.1.1 PAR TENZADO 1.7.1.2 CABLE COAXIAL 1.7.1.3 FIBRA OPTICA 1.7.2 MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS 1.7.2.1 RADIO 1.7.2.2 MICROONDAS 1.7.2.3 INFRAROJOS 1.7.2.4 LASER CARACTERISTICAS DE LOS TRANSMISORES O EMISORES OPTICOS - Ventana de trabajo - Bajo consumo - Alta fiabilidad a cambio de temperatura - Alta potencia de salida y pureza espectral suficiente en los casos de largas secciones de regeneración. - Modulación a la velocidad de Tx del Sistema 3.2 RECEPTORES O DETECTORES En el otro extremo de la fibra óptica conectada al transmisor se encuentra el receptor. La primera tarea del receptor es detectar el pulso de luz que llega desde la fibra. - Desmodulación de la portadora recibida - Alta sensibilidad - Bajo consumo y tamaño - Baja tasa de errores - Bajo ruido - Alto rendimiento a conversión optoeléctrica 3.3 CONECTORES OPTICOS Los conectores ópticos constituyen, quizás, uno de los elementos más importantes dentro de la gama de dispositivos pasivos necesarios para establecer un enlace óptico, siendo su misión, junto con el adaptador, la de permitir el alineamiento y unión temporal y repetitivo, de dos o más fibras ópticas entre sí y en las mejores condiciones ópticas posibles. DIN SMA Características de los Conectores: o Perdida baja o Fácil instalación o Económico. El conector SC (Subscriber Connector) es un conector de inserción directa que suele utilizarse en conmutadores Ethernet de tipo Gigabit, La conexión de la fibra óptica al conector requiere el pulido de la fibra y la alineación de la fibra con el conector. El conector ST (Straight Tip) es un conector similar al SC, pero requiere un giro del conector para su inserción, de modo similar a los conectores coaxiales. Suele utilizarse en instalaciones Ethernet hibridas entre cables de pares y fibra óptica. 3.4 EMPALMES Son las uniones permanentes que se realizan entre dos fibras ópticas de cables diferentes. Los métodos usados para realizar un empalme son: - Empalme mecánico (usados en forma temporal o provisional) - Empalme de fusión por arco eléctrico. Empalmes manuales o mecánicos Son empalmes rápidos, permanentes o temporarios, que pueden usarse, por ejemplo, para probar bobinas. Producen atenuaciones altas, del orden de 0.20 a 1dB. Empalmes por fusión Son empalmes permanentes y se realizan con máquinas empalmadoras, manuales o automáticas, 3.5 CAJA DE EMPLAME Los empalmes exteriores se protegen dentro de una caja de empalme, la cual posee en un extremo unos tubos cerrados que se cortarán en su extremo por donde deba pasar un cable, para luego sellarse con termocontraíbles. 3.6 ADAPTADORES El adaptador es un dispositivo mecánico que hace posible el correcto enfrentamiento de dos conectores de idéntico o distinto tipo. 3.7 Acopladores distribuidores por fusión o Fusion Couplers o Splitters Permiten la derivación de la señal óptica por dos o más fibras distintas. 3.8 REPETIDORES Los repetidores son amplificadores ópticos que reciben pulsos de luz atenuados que recorren largas distancias y los convierten a su forma, fuerza y sincronización originales. Las señales restauradas pueden entonces enviarse hasta el receptor que se encuentra en el extremo final de la fibra. 3.9 ODF - PANALES DE CONEXION Son los elementos que facilitan la conexión entre los cables de fibra óptica y los equipos terminales o entre diferentes cables de una forma rápida y flexible. 4. EQUIPOS DE MEDICIÓN PARA SISTEMAS DE FIBRA OPTICA El OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) es un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo. Es un instrumento de medición que envía pulsos de luz, a la longitud de onda deseada (ejemplo 3ra ventana: 1550 nm), 4.2 MEDIDORES DE POTENCIA OPTICA Para medir la atenuación total de un enlace de fibra, se utilizan una fuente de luz y un medidor, que se conectarán en ambos extremos de la fibra a medir. 4.3 Atenuadores ópticos variables Tienen un conector de entrada y uno de salida. Producen una atenuación por fuga, por curvatura (a través de un servomotor) o por algún otro método. 4.4 Identificador lumínico de fibras opticas Inyecta una luz visible sobre una fibra. Si hay alguna rotura, en un pigtail por ejemplo, se verá la luz dispersada. 4.5 Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) Es un dispositivo óptico que incrementa la amplitud de una señal óptica. Contiene siete metros de fibra de vidrio dopada con iones de Erbio. CLASES DE REDES OPTICAS___ -FDDI Esta implementada mediante una topología física de estrellay lógica como un anillo -10 BASE F Redes que trabajan a 100 mbps, permite distanciasentre 1 a 2 km, fibras multimodo -100 BASE FX Trabajan a 100mbps, distancias entre 1 a 2 km, fibras multimodo -GIGABIT ETHERNET Trabajan a 1000mbps 4 km con monomodo, hasta 300 mts con multimodo -SDH/SONET Hasta 155mbps permite implementar redes wany su topología es de enlaces punto a punto -HFC Combina la f.o y el cable coaxial