Diseño e implementación de una plataforma electrónica de monitoreo y control para un módulo láser sintonizable
En esta tesis se presenta el proceso de diseño e implementación de una plataforma electrónica de control, para un láser sintonizable tipo Y-branch. Dicho láser es frecuentemente usado en comunicaciones ópticas, específicamente en aplicaciones de multiplexación por división de longitud de onda(WDM...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/817/1/1Bustillos_Barcaya.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En esta tesis se presenta el proceso de diseño e implementación de una plataforma
electrónica de control, para un láser sintonizable tipo Y-branch. Dicho láser es
frecuentemente usado en comunicaciones ópticas, específicamente en aplicaciones de
multiplexación por división de longitud de onda(WDM). El trabajo incluye: el diseño,
simulación, implementación y validación de todos los circuitos electrónicos y controladores
necesarios para el funcionamiento del láser sintonizable.
En el primer capítulo se presenta el marco teórico necesario para el desarrollo del
proyecto, haciendo énfasis en los láseres sintonizables, sus características de funcionamiento
y sus aplicaciones. Se presentan además las principales características del
proyecto y se establecen los requerimientos de diseño del mismo.
El segundo capítulo está dedicado al modelado del láser sintonizable. Los resultados
esperados del modelo permitieron utilizarlo en el proceso de diseño y simulación de los
controladores de longitud de onda, potencia y temperatura, produciendo las salidas
de corriente esperadas ante la aplicación de determinadas entradas. Otro resultado del
modelo fue el mapa de frecuencias, que permitió el diseño del controlador de longitud de
onda del láser. En el modelado, se analizó cada componente del láser de forma individual
y se acoplaron las ecuaciones de cada componente en una ecuación global que se resolvió
numéricamente. Finalmente, el capítulo incluye el análisis del cambio de índice de
refracción inducido por inyección de portadores en materiales semiconductores, dicho
fenómeno es muy importante en el funcionamiento del láser y por ende en su modelado.
En el tercer capítulo se presenta el diseño y simulación de todos los circuitos necesarios
para el manejo del láser. Los circuitos más importantes de la plataforma de control
incluyen fuentes de corriente, amplificadores de transimpedancia, amplificadores de
señal para termistores y un puente H para el manejo del refrigerante termoeléctrico
incluido en el láser. En este capítulo también se detalla el diseño y simulación de los
controladores del láser. Para el diseño de los controladores de potencia y longitud de
onda del láser se utilizó el modelo del láser estudiado en el capítulo 2 y los modelos de
los circuitos que manejan el láser, mientras que para el controlador de temperatura fue
necesario obtener un modelo en base a mediciones realizadas en el láser.
Finalmente, en el capítulo 4 se detalla la implementación, tanto de los circuitos
necesarios para el manejo del láser como de los algoritmos de control diseñados en el
capítulo 3. También se presenta la validación de los mencionados circuitos y controladores,
se comprueba su correcto funcionamiento y si satisfacen o no los requerimientos
de diseño. |
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