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Filtro fotónico tipo Sagnac con respuesta en el rango de las microondas, y su aplicación en sistemas de telecomunicaciones
PAUL ALONSO RUBIO QUINTERO
IGNACIO ENRIQUE ZALDIVAR HUERTA
JORGE RODRIGUEZ ASOMOZA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Telecommunication
Mdulation
Optical modulation
This thesis presents the theoretical study of a microwave photonic filter based on Sagnac loop and its application in optical telecommunication systems, where through an analysis of signals propagating in the system, determines the expression that describes the filter frequency response. For this, the present work is organized in a set of 5 chapters, which are described below: Chapter 1 describes the current status of optical telecommunication systems, as well as some of the advantages offered by them, on other systems. Subsequently describes the state of the art of photonic filters, highlighting the technical systems using optical signal interference. Finally, it describes the objective of this thesis work. The next chapter shows the operation principles of the main devices that form the photonic filter, such as: DFB laser, isolators and optical couplers, polarization controllers, electro-optic phase modulator (EOM), well as the theoretical basis of the Sagnac interferometer. The theoretical analysis which explains the behavior of photonic filter in frequency is presented in Chapter 3. In the first section presents the configuration of the photonic filter based on Sagnac loop, followed by analysis of optical signals flow through the system. In the second point, the induced phase retardation is analyzed, which is due to the coupling of electro-optical signals velocities in the EOM, as a result the final expression that determines the filter behavior in high frequencies. Chapter 4 presents an implementation of photonic filter scheme using different Sagnac loop lengths (L1 and L2). Similarly a potential application of photonic filter in optical communication system is proposed, using two different schemes that allow the transmission of a baseband signal through 28 Km of standard single mode fiber. The first scheme allows adapting the system to the spectral characteristics of base band signal. In the second scheme is tuned the baseband signal in specific bands of the filter response. Finally, the chapter 5 presents the conclusions of this thesis work.
En este trabajo de tesis se presenta el estudio teórico de un filtro fotónico de microondas basado en el arreglo tipo Sagnac, así como su desarrollo experimental y su aplicación en sistemas de telecomunicaciones ópticas. Donde a través de un análisis del flujo de señales propagándose en el sistema, se determina la respuesta en frecuencia del filtro. Para esto, el presente trabajo está organizado en un conjunto de 5 capítulos, los cuales se describen a continuación: En el capítulo 1, se presenta la situación actual de los sistemas de telecomunicaciones ópticos, así como algunas de las ventajas que presentan éstos, sobre otros sistemas. Posteriormente se describe el estado del arte de los sistemas utilizados para el filtrado fotónico, resaltando los sistemas que utilizan la técnica de interferencia de señales ópticas. Finalmente, se enuncia el objetivo de este trabajo de tesis. Posteriormente, en el capítulo 2 se muestra la teoría de operación de los principales dispositivos que conforman el filtro fotónico, como son: las fuentes ópticas semiconductoras tipo láser DFB, aisladores y acopladores ópticos, controladores de polarización ópticos, moduladores electro-ópticos (EOM) de fase en óptica integrada, así como la base teórica del interferómetro de Sagnac. El análisis teórico que explica el comportamiento en la frecuencia del filtro fotónico, se presenta en el capítulo 3. Donde se muestra inicialmente la configuración del filtro fotónico basado en el lazo Sagnac, seguido del análisis del flujo de las señales ópticas a través de los dispositivos que conforman el sistema. Posteriormente se analiza la influencia del retardo de fase inducido debido al acoplamiento de velocidades de las señales ópticas y eléctricas al circular por el EOM, y de esta manera se obtiene la expresión que determina la respuesta en frecuencia del filtro. El análisis desarrollado en este capítulo permite obtener el comportamiento del filtro a altas frecuencias. En el capítulo 4, se presenta la implementación de esquemas de filtros fotónicos utilizando diferentes longitudes del lazo Sagnac (L1 y L2). Aquí mismo se propone y se lleva a cabo una aplicación del filtro fotónico al realizar la transmisión de una señal banda base codificada en una señal filtrada. En un primer caso se adapta el sistema a las características espectrales de la señal banda base, y posteriormente se sintoniza la señal banda base en bandas específicas de la respuesta en frecuencia del filtro.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2009-10
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Rubio-Quintero P.A.
ELECTRÓNICA
Versión aceptada
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