La composición dedispositivos de comunicación óptica
El sistema de comunicación que utiliza ondas de luz como señal y fibra óptica como medio de transmisión se denomina sistema de comunicaciones por fibra óptica. Las ventajas de la comunicación por fibra óptica frente a la comunicación tradicional por cable y la comunicación inalámbrica son: gran capacidad de comunicación, bajas pérdidas de transmisión, alta resistencia a las interferencias electromagnéticas, alta confidencialidad y el uso de dióxido de silicio, un material abundante, como materia prima del medio de transmisión de la fibra óptica. Además, la fibra óptica presenta ventajas como su pequeño tamaño, ligereza y bajo coste en comparación con el cable.
El siguiente diagrama muestra los componentes de un circuito integrado fotónico simple:láser, dispositivo de reutilización y demultiplexación óptica,fotodetectorymodulador.
La estructura básica de un sistema de comunicación bidireccional por fibra óptica incluye: transmisor eléctrico, transmisor óptico, fibra de transmisión, receptor óptico y receptor eléctrico.
La señal eléctrica de alta velocidad es codificada por el transmisor eléctrico al transmisor óptico, convertida en señales ópticas por dispositivos electroópticos como el dispositivo láser (LD), y luego acoplada a la fibra de transmisión.
Tras la transmisión a larga distancia de una señal óptica mediante fibra monomodo, se puede utilizar un amplificador de fibra dopada con erbio para amplificar dicha señal y continuar la transmisión. Una vez en el extremo receptor óptico, la señal óptica se convierte en una señal eléctrica mediante un fotodiodo y otros dispositivos, y posteriormente se recibe en el receptor eléctrico tras su procesamiento. El proceso de envío y recepción de señales en sentido inverso es idéntico.
Para lograr la estandarización de los equipos en el enlace, el transmisor óptico y el receptor óptico ubicados en el mismo lugar se integran gradualmente en un transceptor óptico.
La alta velocidadMódulo transceptor ópticoSe compone del subconjunto óptico receptor (ROSA) y del subconjunto óptico transmisor (TOSA), representados por dispositivos ópticos activos, dispositivos pasivos, circuitos funcionales y componentes de interfaz fotoeléctrica, que se encuentran encapsulados. Los láseres, fotodetectores, etc., que integran el ROSA y el TOSA se encapsulan en forma de chips ópticos.
Ante las limitaciones físicas y los desafíos técnicos que plantea el desarrollo de la tecnología microelectrónica, se empezó a utilizar fotones como portadores de información para lograr circuitos integrados fotónicos (PIC) con mayor ancho de banda, mayor velocidad, menor consumo de energía y menor retardo. Un objetivo fundamental de los circuitos integrados fotónicos es integrar las funciones de generación, acoplamiento, modulación, filtrado, transmisión y detección de luz, entre otras. El impulso inicial de los circuitos integrados fotónicos provino de la comunicación de datos, y posteriormente se han desarrollado ampliamente en campos como la fotónica de microondas, el procesamiento de información cuántica, la óptica no lineal, los sensores, el lidar y otros.
Fecha de publicación: 20 de agosto de 2024