Caracterización de un diodo lasérpara la implementación de un sistema de comunicación para transmisión de video a través de una fibra óptica
Date
2005
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
"Los láseres semiconductores, denotados como diodos láser, son un elemento dominante en los sistemas optoelectrónicos. El funcionamiento de estos sistemas depende fuertemente del desempeño del diodo láser. Como ejemplo, mencionamos un sistema de comunicación de fibra óptica en el cual el diodo láser convierte señales eléctricas en señales ópticas, que son transmitidas por una fibra óptica y finalmente recibidas por un fotodiodo. Para los sistemas de comunicación directa, la energía del diodo debe reproducir la corriente de inyección i tan rápido como sea posible. Sin embargo hay ciertas limitaciones, por ejemplo la velocidad de la modulación es limitada, aunque los nuevos diodos láser se han modulado con éxito hasta niveles de GHz. Además uno debe considerar que el proceso de la conversión de la corriente de inyección en luz no es lineal, esto puede dar lugar a distorsiones no lineales a la salida. También, se debe considerar que debido a la naturaleza cuántica de la luz un diodo láser es un dispositivo relativamente ruidoso y por lo tanto una cierta cantidad considerable de ruido aparece a la salida. Las características de la modulación y del ruido no son una característica única del diodo láser en sí mismo, sino que pueden ser afectados considerable-mente por efectos de interferencia en la fibra de transmisión, el ruido modal o por efectos ópticos de la regeneración. Estas consideraciones demuestran que, es necesario tener caracterizados estos parámetros, ya que esto puede facilitar la elección de un buen diodo láser. Sin embargo, con el progreso de la optoelectrónica hay un interés en aumento en sistemas más sofisticados de comunicaciones de fibra óptica y especialmente en los sistemas coherentes de fibra óptica. Estos últimos sistemas hacen uso del hecho que la luz es caracterizada no solo por su potencia sino también por su frecuencia de modulación. De esta manera es vital conocer las características de modulación de la frecuencia y una idea general del ruido de la frecuencia o de la fase de los diodos láser. Tener bajos niveles de ruido es muy importante para los sensores de fibra óptica.
En los sistemas de detección coherente se requiere de la construcción de un interferómetro. La luz del diodo láser se divide entre los brazos del interferómetro, entre el brazo de detección y el brazo de referencia. La diferencia de fase óptica se mide entre estos dos brazos. Si el interferómetro no está perfectamente balanceado, el ruido de fase del diodo láser afecta considerablemente a la medición de la diferencia de fase. Los sistemas ópticos como son los discos de audio o video, por ejemplo, también representan un área donde conocer el ruido es importante. Estas consideraciones hacen claro un tratamiento general de la modulación y del ruido del diodo láser para muchas de sus aplicaciones."