Comunicações Ópticas em Transmissão de Dados

Apresentação em tema: "Comunicações Ópticas em Transmissão de Dados"— Transcrição da apresentação:

1 Comunicações Ópticas em Transmissão de Dados
Inaldo Lima

2 Componentes passivos Transferir energia: as fibras ópticas
Atenuar sinais de luz: atenuadores ópticos, isoladores Influênciar na distribuição espacial de uma onda de luz: acoplador direcional, acoplador estrela, expansor de feixe Modificar o estado de polarização: polarizador, placas de meia onda, rotator de Faraday Redirecionamentos leves: circulador, espelho, grades Refletir a luz: redes de Bragg, espelhos Selecionar um estreito espectro de luz: filtro óptico, grade Converter modos de ondas de luz: grades de fibras, interferômetro de Mach-Zehnder Combinar ou separar sinais independentes em diferentes comprimentos de onda: dispositivo WDM

3 Acopladores Ópticos Acoplador 2 x 2 Perdas de performance
Objetivo: Monitoração de performance Acoplador estrela (N x N)

4 Isoladores x Circuladores
Permitem unica direção da transmissão Direcionam o sinal de porta pra porta em um única direção

5 Filtros Dielétricos Deixa passar apenas o comprimento de onda específico Os comps. que se refletirem vão intensificar o sinal de saída identificando o comp. De onda

6 Grades Refletoras Usando o principio da reflexão e adicionando comprimentos de onda conhecidos para interferir propositalmente sobre o sinal garantindo a filtragem dos comprimentos de onda interessantes para a transmissão

7 Componentes Ativos Fontes ópticas sintonizáveis
Travadores de Comprimento De onda Moduladores externos Fotodetectores Amplificadores ópticos Atenuadores ópticos variáveis Filtros sintonizáveis Equalizadores de ganho dinâmicos Multiplexadores opticos (adicao/exclusao) Controladores de Polarizacao Compensadores de dispersao cromática Monitores de performance optica Switches opticos Conversores de comprimento de onda

8 Componentes Ativos MEMS - Sistemas Microeletromecânicos são usados para agregar efeito de controle sobre o efeito produzido pelos componentes. Atenuadores Ópticos variáveis

9 Componentes Ativos Filtros sintonizáveis
- Através da variaçação dos componentes que interferem no calculo da onda a ser filtrada, pode-se sintonizar comps. de onda específicos dinamicamente

10 Componentes Ativos Equalizadores de ganho dinâmico

11 Componentes Ativos Multiplexadores ópticos Adiciona ou Remove

12 Componentes Ativos Controladores de Polarização
Compensadores de dispersão cromática

13 Links Óticos Os seguintes requisitos essenciais são necessários para analisar um link: A distância de transmissão A taxa de dados de banda ou canal A taxa de erro de bit (BER) O número de canais WDM A margem de link Penalidades de potencia aceitáveis

14 Margem do Link Fator de segurança para energia ótica
Adição de decibéis extra para os requisitos de energia para compensar possíveis fatores de degradação não previstos no link degradações resultantes de enfraquecimento da fonte de luz ao longo do tempo envelhecimento de outros componentes no link possibilidade de que certas emendas ou conectores no link real terem uma perda maior do que as perdas antecipadas perdas adicionais que ocorrem quando um cabo é reparado. Recomendação ITU-T G.957 especifica que uma margem do link variando entre 3,0 e 4,8 dB deve ser permitida entre o transmissor e o receptor para compensar a possível degradação de equipamentos

15 Perdas de Potencia Ruído modal Dispersão cromática
Dispersão de modo de polarização Ruído reflexo no link Baixa taxas de extinção do laser

16 Cálculo de Potencia do Link
Ao longo do Link há conectores nas extremidades, emendas ao longo do cabo, acoplamentos que sequenciam perdas O calculo de perda de potencia é baseado na soma dessas perdas (em dB) Aumenta-se a potencia de saida pra compensar as perdas esperadas

17 Ex. Link Rede Local Operação em 850 nm
Link de 150 m de cabeamento interno 2 rabichos de 5 m Fibra multimodo com 50 μm (aten 2,5 dB/Km) Sem emendas, 4 conexões Relação sinal-ruido desejada(BER) = 10-9 Receptores com photodiodo pin exige potencia de entrada de -32 dB para garantir BER = 10-9 Transmissores emitem a -20 dB Conectores geram perda de 0.7 dB

18 Ex: Margem de 8.8 dB

19 Ex: Link SONET/SDH SONET OC-48 (or SDH STM-16) de 2.5 Gbps
Link de 30 km com fibra operando a 1310 nm 5 emendas (perda 0,1 dB cada) Transmissor: Laser potencia saída de -2 dB Recetor: Avalanche -32 dB à taxa 2.5 Gbps 2 Rabichos (perda de 1.5 dB) 2 Conectores (perda de 0.6 dB)

20 Ex: Margem de 6.1 dB