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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
Práctica 1
1. MEDIDA DE LA POTENCIA ÓPTICA
1.1 – Objetivos
Medida de la potencia óptica mediante fotodetectores con área fotosensibles distintas
1.2- Equipos y materiales
-
Latiguillos de fibra óptica
Elementos de limpieza
1.3- Realización práctica
Seleccionar:
-
-
Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CH1
- Medida mA:CH1
- Salida óptica: fotoemisor nº 3 (LED 660nm) para CH1
Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC
- Entrada óptica: fotodetector nº4 (Si 2,5 mm)
- Longitud de onda: 660nm
 Incrementar la corriente (Ibias) del fotodemisor hasta aproximadamente 11 mA. Se
observa como aumenta la intensidad de la luz al incrementar la corriente.
 Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del
receptor correspondientes
Tx
latiguillo
Rx
 Medida de la potencia recibida en el fotodetector nº 4
Potencia recibida:
W
dBm
 Conectar, el latiguillo de fibra óptica en el fotodetector nº 1 (Si 1mm) y seleccionar
dicha entrada en el receptor.
1
PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Medida de la potencia en W y dBm a 660 nm
Potencia recibida:
W
dBm
 Observar, que recibiendo ambos fotodetectores la misma potencia, la medida es
diferente. Esto es debido a que las superficies fotosensibles son diferentes, por ello la
energía captada es distinta
P
Flujo de fotones incidente es:  0  A
h
1,24
P es la potencia óptica incidente, A el área, E  h 
(ev) energía incidente
(m)
OBSERVACIONES:
 Ilustración mediante un dibujo del concepto anterior
P
A
 Con los valores obtenidos rellenar la siguiente tabla
Fotodetector nº
1
4
Potencia recibida (dBm)
Superficie Fotosensible(mm2)
 Indica que resultados se hubieran obtenido si en lugar de utilizar la fibra de
975/1000m se hubiera empleado un fibra de 62,5/125m
2
PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Reducir la corriente (Ibias) del fotoemisor a 5 mA y repetir los apartados anteriores
 Con los valores obtenidos rellenar la siguiente tabla:
Fotodetector nº
1
4
Potencia recibida (dBm)
Superficie Fotosensible(mm2)
 A continuación conectar el latiguillo de fibra óptica en el fotoemisor nº 4 (PIN
850nm) , seleccionar dicha salida en el emisor
 Se ajusta la corriente (Ibias) del fotoemisor a 17 mA
 Medida de la potencia en W y dBm a 850 nm, que llega al fotodetector nº 4
 Repetir con el resto de fotodetectores
 Con los valores obtenidos rellenar la siguiente tabla:
Fotodetector nº
1
2
3
4
Potencia recibida (dBm)
Superficie Fotosensible(mm2)
 De los resultados obtenidos se deduce que para realizar medidas son mas adecuados
los forodetectores de área grande, los cuales captan toda o la mayor parte de la luz
óptica de la fibra. Los fotodetectores con un área menor, son en cambio mas
apropiados para la trasmisión, dada su velocidad mas elevada
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
2. MEDIDA DE LA ATENUACIÓN DE LA FIBRA ÓPTICA:
MÉTODO DE PÉRDIDAS DE INSERCIÓN
2.1 – Objetivos
Obtener la atenuación de la fibra óptica mediante el método de pérdidas de inserción.
Análisis de las consecuencias que generan las curvaturas en las fibras ópticas
2.2- Equipos y materiales
-
Latiguillos de fibra óptica
Fibra óptica de 50m
Latiguillo de fibra óptica sin cubierta protectora
Elementos de limpieza
2.3- Realización práctica
Seleccionar:
-
-
Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CH1
- Medida mA:CH1
- Salida óptica: fotoemisor nº 3 (LED 660nm) para CH1
Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC
- Entrada óptica: fotodetector nº4 (Si 2,5 mm)
- Longitud de onda: 660nm
 Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del
receptor correspondientes
Tx
latiguillo 1m
Rx
 Fijar en el emisor una corriente (Ibias) de aproximadamente 11 mA. Esperar 1 minuto
para su estabilización.
 Establecer en el medidor la potencia óptica como valor de referencia la potencia
medida
 Sustituir el latiguillo por la fibra óptica de 50 m
Tx
Fibra óptica
de 50m
Rx
4
PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 La potencia relativa medida indica las pérdidas de la fibra óptica de 50m
Potencia relativa medida
dBm
 Desconectar la fibra de 50 m, conectándola ahora en sentido inverso. Medir de nuevo
las pérdidas
Potencia relativa medida
dBm
 Realizar la media de las pérdidas y determinar la atenuación específica  (dB/m)
 Repetir el proceso dos veces más, completando la siguiente tabla
Medida nº
A-B
B-A
A (dB)
Atenuación media
(dB/m)
1
2
3
 Con las atenuaciones específicas obtenidas determinar el valor medio de atenuación
específica
Valor medio de atenuación
dB
 Sustituir la fibra óptica de 50m por el latiguillo de fibra óptica sin cubierta protectora
 Al doblar ligeramente la fibra, se aprecia en ésta una zona de color rojizo. Esta luz
rojiza está originada por los rayos que se escapan del interior de la fibra
 Relación del concepto anterior con la Ley de Snell.
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Comprobar el aumento de pérdidas al doblar ligeramente la fibra
OBSERVACIONES:
 Conectar ahora la fibra en el fotoemisor nº 4 (LED 850 nm)
 Fijar en el emisor una corriente (Ibias) de aproximadamente 16 mA. Esperar 1 minuto
para su estabilización.
 Medida de la potencia en la longitud de onda de 850 nm
Potencia recibida:
W
dBm
 Doblar ligeramente la fibra. ¿Por qué motivo no se aprecia la radiación luminosa que
emerge del interior de la fibra?
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
3. MEDIDA DE LA ATENUACIÓN DE LA FIBRA ÓPTICA:
3.1 – Objetivos
Determinar la atenuación de la fibra óptica de 50 m mediante tres métodos.
3.2- Equipos y materiales
-
Latiguillos de fibra óptica
Fibra óptica de 50 m
Adaptadores ST-ST
Elementos de limpieza
3.3- Realización práctica
Seleccionar:
-
-
Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CH1
- Medida mA:CH1
- Salida óptica: fotoemisor nº 3 (LED 660nm) para CH1
Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC
- Entrada óptica: fotodetector nº4 (Si 2,5 mm)
- Longitud de onda: 660nm
Método 1:
 Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del
receptor correspondientes.
 Fijar en el emisor una corriente (Ibias) de aproximadamente 11 mA. Esperar 1 minuto
para su estabilización.
 Establecer como el valor de referencia, la potencia medida.
 Insertar la fibra óptica de 50 m, utilizando los dos adaptadores ST-ST y el otro
latiguillo de fibra óptica.
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA

 Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas.
 Conectar, la fibra óptica de 50 m, en sentido inverso. Leer de nuevo las pérdidas.
Método 2:
 Conectar, mediante dos latiguillos de fibra óptica y un adaptador ST-ST la salida del
emisor y la entrada del receptor correspondientes.
 Establecer como el valor de referencia, la potencia medida.
 Insertar entre los latiguillos la fibra óptica de 50 m con ayuda del otro adaptador STST.
 Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas.
 Conectar, la fibra óptica de 50 m, en sentido inverso. Leer de nuevo las pérdidas.
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
Método 3:
 Conectar, mediante tres latiguillos de fibra óptica y dos adaptadores ST-ST, la salida
del emisor y la entrada del receptor correspondientes.
 Establecer como el valor de referencia, la potencia medida.

 Sustituir el latiguillo central por la fibra óptica de 50 m.
 Leer, en el medidor de potencia, las pérdidas.
 Conectar, la fibra óptica de 50 m, en sentido inverso. Leer de nuevo las pérdidas.
 Anotar los resultados obtenidos, mediante los tres métodos, en la tabla siguiente.
Medida nº
A-B
A (dB)
B-A
Atenuación media
(dB/m)
1
2
3
 Comparar los métodos utilizados. Indicando las ventajas e inconvenientes de cada uno
de ellos.
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
4. DEPENDENCIA ESPECTRAL DE LA ATENUACIÓN DE LA
FIBRA ÓPTICA
4.1– Objetivos
Determinar la atenuación de la fibra óptica con la frecuencia ( o longitud de onda)
4.2- Equipos y materiales
-
Latiguillos de fibra óptica
Fibra óptica de 50m
Adaptador ST-ST
Elementos de limpieza
4.3- Realización práctica
 Dirigir el extremo de la fibra óptica de 50m hacia una luz blanca ambiental de alta
potencia, como, por ejemplo la luz de una bombilla. Observar como la luz en el otro
extremo, al pasar a través de la fibra ya no es blanca. Esto es debido a que la
atenuación en la fibra óptica depende de la frecuencia ( o la longitud de onda)
 Seleccionar:
-
-
Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CH1
- Medida mA: CH1
- Salida óptica: fotoemisor nº 1 (LED 526 nm) para CH1
Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC
- Entrada óptica: fotodetector nº4 (Si 2,5 mm)
- Longitud de onda: 526 nm
 Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del
receptor correspondientes
Tx
latiguillo
Rx
 Seleccionar en el emisor una corriente (Ibias) de aproximadamente 15 mA. Esperar 1
minuto para su estabilización.
 Establecer como valor de referencia la potencia medida
 Conexión mediante la fibra óptica de 50 m, la salida del emisor y la entrada del
receptor correspondientes
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
Tx
Fibra óptica
de 50m
Rx
 Lectura en el medidor de potencia, las pérdidas
Pérdidas:
dB
 Repetir la experiencia con el resto de fotoemisores, ajustando para cada uno de ellos el
valor indicado de corriente (Ibias), y esperar 1 minuto para estabilizar la emisión óptica
Fotoemisores nº Longitud de onda (nm) Corriente (mA)
2
590
3
660
4
850
6
1300
Pérdidas (dB)
 Debido a la alta atenuación que presenta la fibra óptica a 1300 nm, cuando se utiliza el
fotoemisor nº 6 (LED 1300nm) se utilizará el proceso siguiente
 Se sustituye la fibra óptica de 50 m por un latiguillo de 1 m, utilizando el fotodetector
nº 2 (PIN 1 mm) para efectuar la medida, debido a que tiene una mayor sensibilidad
en la zona de 1300 nm
 Se establece como el valor de referencia, la potencia medida con el fotodetector nº 2
(PIN 1 mm)
 Se añade a la conexión otro latiguillo de fibra óptica, mediante el adaptador ST-ST
Adaptador ST-ST
Tx
Rx
Latiguillo nº1
Latiguillo nº2
 Lectura en el medidor la potencia de las pérdidas que corresponden a 1 m de fibra,
debido a que la referencia se ha fijado con el latiguillo de 1 m.
Pérdidas:
dB
 Una vez determinadas las pérdidas a 1300 nm, se calcula para todos los fotoemisores
la atenuación específica  (dBm). Teniendo en cuenta que a 1300 nm la longitud del
cable es de 1 m
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Con los resultados obtenidos se ha completado la siguiente tabla
 (nm)
526
590
660
850
1300
 (dB/m)
A (dB)
 Gráfica con los datos de la tabla
18
16
14
 (dB/m)
12
10
8
6
4
2
0
0
500
1000
1500
longitud de onda (nm)
 Explicar por qué motivo se incrementa la atenuación al aumentar la longitud de onda
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Indicar parte de la atenuación, que otro parámetro limita un enlace por fibra óptica
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
5. INFLUENCIA DE LA LUZ AMBIENTAL
5.1– Objetivos
Análisis de la influencia que ejerce la luz en las fibras ópticas.
5.2- Equipos y materiales
-
Latiguillos de fibra óptica
Latiguillos de fibra óptica sin cubierta protectora
Elementos de limpieza
5.3- Realización práctica
 Seleccionar:
-
Emisor: Todas las salidas desconectadas
Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC
- Entrada óptica: fotodetector nº4 (Si 2,5 mm)
- Longitud de onda: 660 nm
 Buscar un emplazamiento para efectuar las medidas donde la luz ambiental sea muy
intensa, por ejemplo debajo de una lámpara, al lado de una ventana,...
 Conectar el latiguillo de fibra óptica entre el fotoemisor nº 3 (LED 660nm) y el
fotodetector correspondiente. No activar ninguna salida del emisor.
Tx
latiguillo de
fibra óptica
Rx
 Medida de la potencia recibida.
Potencia recibida:
 Sustituir el latiguillo de fibra óptica por el latiguillo de fibra óptica sin cubierta
protectora. No activar ninguna salida del emisor
Tx
latiguillo de fibra
óptica sin cubierta
Rx
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Medida de la potencia recibida. Como el display indica “INPUT TOO LOW”. se
busca otro emplazamiento donde la luz ambiente es más intensa
Potencia recibida:
W
dBm
 Comparar las dos potencias. Explicar por qué motivo ahora el equipo receptor capta
energía luminosa.
 A continuación se va a demostrar como aumenta la potencia óptica ambiental captada
por la fibra óptica a doblarla. Para ello se activa el fotoemisor nº 5 (LASER 650 nm)
 Manteniendo conectado el latiguillo de fibra óptica sin cubierta protectora, al
fotoemisor nº 3 (LED 660nm) se ajusta la corriente (Ibias) del fotoemisor hasta
aproximadamente 22 mA. Esta emisión óptica la utilizaremos como luz ambiental de
alta potencia.
 Se dobla el latiguillo de fibra óptica sin cubierta protectora frente a la emisión óptica
del LASER , tal como indica la figura siguiente.
Tx
latiguillo de fibra
óptica sin cubierta
Rx
 Medida de la potencia introducida externamente por el LASER
Potencia introducida por el LASER:
W
 Seleccionar en el receptor el modo de medida “1KHz”.
 Medida de la potencia recibida en el modo “1KHz”
Potencia recibida:
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Indicar por que motivo la potencia recibida en el modo “1KHz” es extremadamente
baja
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
6. CONEXIONADO DE FIBRAS ÓPTICAS MEDIANTE
ADAPTADORES ST-ST . MEDIDA DE LA REPETIBILIDAD
6.1– Objetivos
Determinar el valor medio de la atenuación de los adaptadores ST-ST.
6.2- Equipos y materiales
-
Latiguillos de fibra óptica
Adaptador ST-ST
Elementos de limpieza
5.3- Realización práctica
 Seleccionar:
-
-
Emisor: - Entrada: DC (sin conexión) en el canal CH1
- Medida mA: CH1
- Salida óptica: fotoemisor nº 3 (LED 660 nm) para CH1
Receptor: - Modo Medidor de Potencia: DC
- Entrada óptica: fotodetector nº4 (Si 2,5 mm)
- Longitud de onda: 660 nm
 Conectar, mediante el latiguillo de fibra óptica, la salida del emisor y la entrada del
receptor correspondientes
Tx
latiguillo
Rx
 Ajustar la corriente (Ibias) del emisor hasta aproximadamente 11 mA. Esperar 1 minuto
aproximadamente para su estabilización.
 Establecer como valor de referencia la potencia medida
 Insertar otro latiguillo de fibra óptica mediante el adaptador ST-ST
adaptador ST-ST
Tx
Rx
latiguillo
latiguillo
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PRÁCTICAS DE OPTOELECTRÓNICA
 Leer en el medidor de potencia las pérdidas
Potencia perdida:
dB
 Desconectar el adaptador ST-ST e insertarlo en sentido inverso. Leer en el medidor de
potencia las pérdidas. Obtener el valor medio de la atenuación del adaptador ST-ST.
 Repetir el proceso cinco veces. Con los resultados obtenidos rellenar la tabla siguiente
Medida
A (dB)
Adaptador ST-ST nº 1
Adaptador ST-ST nº 2
Valor
Valor
A-B
B-A
A-B
B-A
medio
medio
nº 1
nº 2
nº 3
nº 4
nº 5
Valor max
Valor min
 max
 Repetir todo el proceso con el segundo adaptador ST-ST y completar la tabla anterior
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