Conexion De Dos Computadores Por Una Fibra Optica.pdf

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  CONEXIÓN DE DOS COMPUTADORES POR UNA FIBRA ÓPTICA MULTIMODO DE INDICE ESCALONADO A TRAVES DE LA INTERFAZ RS 232 Lorena Paola Vargas Q.  a  Leiner Barba Jimenez. a  César O. Torres M. b  Lorenzo Mattos V. b  [email protected] a  Estudiantes de pregrado Ingeniería Electrónica b  Laboratorio de Optica e Informática Universidad Popular del Cesar, Valledupar, Colombia . Abstract: Se presenta comunicación entre dos computadores a través del puerto serial, utilizando como medio de transmisión fibra óptica multimodo de índice escalonado. Para el cual fue necesario la implementa ción de un circuito transmiso r, encargado de la conversión electro – óptica de la señal y un circuito receptor que realiza el proceso inverso (conversión óptico – eléctrica). Se realizaron pruebas enviando un archivo de datos y posteriormente una imagen a color. Keywords: Transmisores ópticos, receptores ópticos, fibra óptica multimodo de índice escalonado, puerto seri al RS 232. 1. INTRODUCCIÓN En las comunicaciones a través de fibras ópticas los transmisores y receptores ópticos son los dispositivos encargados de tomar la señal eléctrica en forma de voltaje o corriente y convertirla en una señal luminosa con el objetivo de transportar información a través de la fibra. La complejidad del transmisor y receptor depende del tipo de señal o información que se quiere enviar, si es análoga o digital, el tipo de codificación, y de la clase de fuente luminosa que se va a modular [1]. Aquí presentamos un sistema híbrido de una comunicación serial  bidireccional entre dos computadores a través de una fibra óptica multimodo, donde el transmisor y el receptor utilizan como dispositivos principales transistores NPN, los cuales permiten una buena modulación en intensidad de la fuente de luz al manipular su corriente de salida. 2. FUNCIONAMIENTO GENERAL DEL SISTEMA El diseño del sistema de comunicación se muestra en la figura 1. El montaje físico del sistema se muestra en la figura 2.

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  • CONEXIN DE DOS COMPUTADORES POR UNA FIBRA PTICA MULTIMODO DE INDICE ESCALONADO A TRAVES DE LA INTERFAZ RS

    232

    Lorena Paola Vargas Q. a Leiner Barba Jimenez. a

    Csar O. Torres M.b Lorenzo Mattos V.b

    [email protected] a Estudiantes de pregrado Ingeniera Electrnica

    b Laboratorio de Optica e Informtica Universidad Popular del Cesar, Valledupar, Colombia.

    Abstract: Se presenta comunicacin entre dos computadores a travs del puerto serial, utilizando como medio de transmisin fibra ptica multimodo de ndice escalonado. Para el cual fue necesario la implementacin de un circuito transmisor, encargado de la conversin electro ptica de la seal y un circuito receptor que realiza el proceso inverso (conversin ptico elctrica). Se realizaron pruebas enviando un archivo de datos y posteriormente una imagen a color.

    Keywords: Transmisores pticos, receptores pticos, fibra ptica multimodo de ndice escalonado, puerto serial RS 232.

    1. INTRODUCCIN En las comunicaciones a travs de fibras pticas los transmisores y receptores pticos son los dispositivos encargados de tomar la seal elctrica en forma de voltaje o corriente y convertirla en una seal luminosa con el objetivo de transportar informacin a travs de la fibra. La complejidad del transmisor y receptor depende del tipo de seal o informacin que se quiere enviar, si es anloga o digital, el tipo de codificacin, y de la clase de fuente luminosa que se va a modular [1]. Aqu presentamos un sistema hbrido de una comunicacin serial

    bidireccional entre dos computadores a travs de una fibra ptica multimodo, donde el transmisor y el receptor utilizan como dispositivos principales transistores NPN, los cuales permiten una buena modulacin en intensidad de la fuente de luz al manipular su corriente de salida.

    2. FUNCIONAMIENTO GENERAL DEL SISTEMA

    El diseo del sistema de comunicacin se muestra en la figura 1. El montaje fsico del sistema se muestra en la figura 2.

  • Fig. 1. Comunicacin por medio de fibra ptica Fig. 2 Montaje fsico La interfaz RS-232 acopla tanto el transmisor como el receptor a cada equipo. Los niveles de voltaje de la interfaz se convierten a niveles TTL (0 y 5 v) debido a que no son los mas adecuados para modular la fuente. Esto se hace a travs del circuito integrado MAX 232 [2], cuya salida es la entrada del transmisor. Como fuente de luz se utiliza un diodo lser (apuntador comercial) con una longitud de onda de 630 nm. y una potencia de salida mxima de 5 mW. La recepcin se realiza a travs de un fototransistor, cuya seal de salida es amplificada y mejorada para luego ser enviada al computador. Aqu nuevamente se hace necesario utilizar un MAX 232 para convertir los niveles de voltaje TTL dados por el receptor a los niveles manejados por la interfaz RS 232. Los estndares de voltajes bsicos que maneja esta interfaz son: Transmisin uno lgico: entre +5 V y +15V; cero lgico: entre -15 V y 5 V Recepcin uno lgico: entre +3 V y +25V; cero lgico: entre -25 V y 3 V

    3. TRANSMISOR PTICO

    El transmisor consiste de un transistor 2N3904 configurado como interruptor y encargado de modular la fuente de luz. En la figura (3) se muestra su esquema.

    Fig. 3 Transmisor ptico La seal de entrada en el transmisor corresponde a pulsos digitales entre 0 y 5V. El transistor funciona en corte y saturacin [3], cuando hay un 1 lgico en la entrada se enciende y travs del lser circula una corriente equivalente a 60 mA. Cuando en la entrada hay un cero lgico el transistor se abre y no hay transmisin de seal en ese momento.

    4. RECEPTOR PTICO

    El receptor consta de un fototransistor de referencia OP800SL [4] y dos etapas en cascada con dos transistores 2N3904. El esquema de esta configuracin se muestra la figura (4).

    Fig.4 . Receptor ptico La seal luminosa excita el fotodetector, generando una circulacin corriente por el colector y el emisor. La salida de este detector se toma del terminal emisor siendo amplificada y mejorada por las dos etapas siguientes. En la salida Vo se obtienen datos digitales en niveles TTL, que luego son pasados por el MAX

  • 232 para ser transportados hacia la computadora que recibir la informacin a travs de la interfaz RS 232.

    5. RESULTADOS DE LA TRANSMISION La transferencia se hace de manera serial, para tal fin se utiliz el programa de comunicaciones de Windows conocido como Hyperterminal, el cual permite configurar las caractersticas del puerto serial como son las velocidades de transmisin, bits de datos por carcter, entre otros. Esto se observa en la figura (5).

    Fig. 5 Programa hyperterminal Se enviaron por la fibra archivos de texto TXT, as como imgenes a color con formato BMP, TIF, JPG. Una de estas imgenes transmitidas es la mostrada en la figura (6). Esta imagen de 136 x 86 pixeles y cuyo tamao es de 35142 bytes, tuvo un tiempo de duracin en la transmisin de 3 minutos con 25 segundos a una velocidad de transferencia de 2400 bps.

    Fig. 6. Imagen recibida.

    6. CONCLUSIN En este trabajo las ventajas de la comunicacin a travs de la fibra ptica con respecto a la transmisin por cables de cobre se ve reflejada en las distancias y las velocidades que pueden alcanzar los datos antes de que se deterioren y sean demasiado atenuados como para recuperar la informacin. Los errores en este enlace de fibra son causados por el acoplamiento de la luz a la fibra en la etapa de transmisin y la intensidad con que debe llegar la luz al foto detector en la etapa de recepcin. Esto se logr gracias a los posicionadores de fibras de alta precisin con los que cuenta el Laboratorio de ptica e Informtica (LOI) de la universidad.

    7. REFERENCIAS

    [1]. JOHN M. SENIOR Optical Fiber

    Comunications. Principles and Practice. Prentice Hall. 1992.

    [2]. Microcontroladores PIC. CEKIT [3]. M.Sanchez, J.A.Corbele. Practicas de

    Electrnica. Mc Graw Hill. 1992. [4]. www.ugrad.physics.mcgill.ca/Specs/OP800SL.pdf