Sistemas de Transmissão para Fibras Ópticas

Diferentemente dos sistemas de comunicações por cabos metálicos, onde trafegam sinais elétricos, os sistemas de comunicações para fibras ópticas trabalham com sinais de luz.

Para que possamos transmitir sinais elétricos em uma fibra óptica, precisamos, primeiro converter os sinais elétricos em sinais ópticos e depois reconvertermos os sinais ópticos em sinais elétricos.

Os circuitos elétricos que fazem este tipo de conversão são chamados de Conversores Eletro Ópticos. O circuito Emissor é composto por:
- Conversor ou Codificador: converte os sinais elétricos, analógicos ou digitais, em sinais ópticos.
- Circuito Driver: controla a polarização elétrica e a emissão de potência.
- Fonte Luminosa: dispositivo emissor de luz, podendo ser tipo LED ou ILD.

O circuito Receptor é composto por:
- Receptor / Detector Óptico: dispositivo detector de luz, converte os sinais ópticos em elétricos.
- Amplificador / Filtro: circuito eletrônico que regenera e amplifica o sinal elétrico.
- Decodificador: decodifica os sinais digitais vindos do circuito amplificador.

O meio por onde os sinais irão trafegar são as fibras ópticas.

A constituição básica de um dispositivo LED ou ILD é Arsenieto de alumínio (GaAlAs).

Os diodos LED empregados em sistemas de transmissão são similares aos empregados em vários equipamentos eletrônicos, porém, os de transmissão emitem luz no espectro de luz invisível, na faixa do infra vermelho, entre 800 à 1300 nm.

Os circuitos estão mostrados esquematicamente abaixo:

Dispositivos Tipo LED - Diodo Emissor de Luz

São dispositivos semi-condutores que quando polarizados adequadamente emitem luz, podendo emitir luz visível ou invisível. São dispositivos simples e baratos, sendo utilizados em sistemas de transmissão com banda passante em torno de 200MHz/km.

Os LED's apresentam algumas desvantagens quando aplicados em sistemas de transmissão, são as principais:

- Espectro de transmissão de luz mais largo, isto é, apresentam várias freqüências em torno de uma freqüência central.

- Baixa eficiência no acoplamento, seu ângulo de emissão de luz situa-se entre 120 e 180º e o acoplamento de uma fibra óptica multi modo é em torno de 30 à 40º.

Limitação nas velocidades de transmissão e/ou modulação.

- Baixa potência de acoplamento, tipicamente entre 0,01 e 0,1mW, para fibras multi modo 62,5µm, a maior parte da luz não é acoplada.

As principais vantagens são:

- Baixo custo.

- Vida relativamente longa.

Dispositivos tipo ILD - Diodo de Injeção Laser

Os ILD's são chamados de diodos laser, sua construção é similar ao diodo LED, e também, quando polarizado corretamente emite luz na região do infra vermelho, parte invisível do espectro. os ILD's são similares aos usados em leitores de códigos de barra, leitores de CD ROM e CD Player.

Os ILD's diferenciam-se dos diodos LED nos seguintes aspectos:

- Regiões ativas estreitas, poucas freqüências ao redor de freqüência central.

- Ângulo de acoplamento menor, tipicamente entre 10 e 35º, para um ângulo de acoplamento da fibra mono modo da ordem de 10º.

- Potências de acoplamento da ordem de 0,5 até 5mW para fibras multi modo e de 0,25 até 1mW para fibras mono modo.

As principais vantagens são:

- Alta banda passante, cerca de 1GHz/km.

- Altas taxas de transmissão, cerca de 1Gbps.

- Alta eficiência de acoplamento.

- Altas velocidades de transmissões.

E suas desvantagens são:

- Alto custo de produção.

- Alta sensibilidade à temperaturas mais alta.

- Vida útil, em temperatura ambiente, muito menor que a dos LED's.

Fotodetectores

Um sistema de fotodetecção é considerado o ponto nevrálgico de um sistema óptico, pois através deste que a luz recebida é convertida em sinais elétricos que serão processados pelo receptor. Uma das principais características do fotodetector é de trabalhar com sinais de baixa potência e com baixo índice de ruído.

Os circuitos fotodetectores são compostos por um LED ou LASER que recebe o sinal de luz por acoplamento direto e o converte em sinais elétricos.

| home | mapa do site | fibras ópticas | Assuntos complementares | últimas atualizações | Glossário Óptico |
| perguntas mais freqüentes | referência bibliográfica | Downloads (leituras complementares) |