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Diseño, implementación y caracterización de un foto-receptor para sistemas de transmisión de señales de radiofrecuencia a través de fibra óptica empleando un mezclador optoelectrónico
Design, implementation and characterization of a photoreceiver for radio frequency transmission systems over optical fiber employing an optoelectronic mixer
Mario Alonso Chávez Vargas
ARTURO ARVIZU MONDRAGON
J. APOLINAR REYNOSO HERNANDEZ
Acceso Abierto
Atribución
RoF, OEM, PHEMT, gm, IPH, Estado de polarización, RoF, OEM, PHEMT, gm, IPH, Polarization state
Las técnicas de comunicaciones ópticas han emergido como un medio de costo efectivo para la distribución de señales de radiofrecuencia (RF) donde la señal de banda base (BB) o de frecuencia intermedia (IF) es montada en una portadora óptica, y posteriormente es detectada y convertida a una señal de RF. La arquitectura de este tipo de sistemas es comúnmente llamada sistema de radio-sobre-fibra (RoF). Por otro lado, los mezcladores optoelectrónicos (OEM) a base de transistores pseudomórficos de alta movilidad electrónica (PHEMTs) presentan varias ventajas para las aplicaciones de RoF, ya que permiten combinar funciones de oscilación local, fotodetección, y conversión de frecuencia ascendente; además proporcionan un aislamiento de microondas, el cual no es posible de obtener en el mezclador de microondas convencional.  La presente tesis versa sobre la aplicación de los mezcladores optoelectrónicos autooscilantes en los sistemas de radio-sobre-fibra. En particular, se realizaron dos mezcladores, uno con un PHEMT en sustrato de InP como dispositivo activo para la detección de un haz de luz modulado de 1550 nm, y otro con un PHEMT en sustrato de GaAs para la detección de un haz de luz modulado de 850 nm. Se reportan los resultados de caracterización electroóptica del transistor; en donde, las curvas obtenidas en oscuridad permiten decidir el punto óptimo de operación del mezclador optoelectrónico auto-oscilante, y las curvas obtenidas en iluminación muestran el comportamiento de la foto-corriente (IPH) generada por el dispositivo. Por otra parte, se demostró experimentalmente que la IPH del drenador es dependiente del estado de polarización del haz de luz monocromático. Los resultados experimentales muestran que el mezclador opto-electrónico auto-oscilante posee amplios rangos de mezclado dentro de la banda de 5 GHz de oscilación local, siendo capaz de seguir generando productos de mezclado para una señal de IF de 2 GHz a pesar de que los PHEMTs utilizados durante el trabajo de tesis no poseen una transconductancia (gm) muy grande. 
The optical communication techniques are a cost effective approach for the radio frequency signals (RF) distribution, where the baseband (BB) or intermediate frequency signal (IF) is used to modulate an optical source. The resulting optical signal is then carried over an optical fiber link to the remote station, where the data is photodetected and upconverted. This architecture is known as radio-over-fiber (RoF) technology. Moreover, pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMT’s) may be used as optoelectronic mixers (OEM). This device has several advantages in RoF applications because with its use it is possible to carry out local oscillation, photodetection and upconversion simultaneously; furthermore it can provide a microwave isolation which it is not possible in a conventional microwave mixer.   This thesis is related with the self-oscillating optoelectronic mixers application in RoF systems. We have implemented two mixers using: a) InP PHEMT as an active device in order to perform a 1.55 µm light photodetection; b) GaAs PHEMT as an active device in order to perform a 0.85 µm light photodetection. We reported the results of the electrooptical transistor characterization. The curves obtained under dark conditions are used to choose the optimal self-oscillating optoelectronic mixer bias point; and the curves obtained under illuminated conditions show the performance of the photocurrent device (IPH). On the other hand, the polarization dependence of the photocurrent is experimentally demonstrated. The experimental results show wide mixing ranges over the 5 GHz band. Additionally, the self-oscillating optoelectronic mixer is capable to up-convert a 2 GHz IF signal in spite of the transconductance values of the PHEMT’s that were used in this work. 
CICESE
2007
Tesis de maestría
Español
Chávez Vargas, M. A.2007.Diseño, implementación y caracterización de un foto-receptor para sistemas de transmisión de señales de radiofrecuencia a través de fibra óptica empleando un mezclador optoelectrónico.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 129 pp.
ELECTRÓNICA
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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