Desarrollo de una cama de pruebas experimental para sistemas IR-UWBoF-IM/DD basándose en el uso de la plataforma de simulación VPIphotonics

A. E. Pérez-Ramosª, A. Arvizu^a,*, S. Villarreal-Reyesª, C. Lepers^b, J. Santos-Aguilarª y D. H. Covarrubias Rosalesª

ª Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Carret. Ens.-Tij. 3918, Zona Playitas, Ensenada, B.C., 22860, México. * e-mail: arvizu@cicese.mx.

^b Institut Mines-Télécom/Télécom SudParis, CNRS UMR 5157 SAMOVAR, 9 rue Charles Fourier, 9101, Evry Cedex, France.

Resumen

En este trabajo se describe el diseño de un sistema denominado radio impulsivo de ancho de banda ultra amplio sobre fibra óptica (IR-UWBoF) implementado en la plataforma de simulación VPItransmissionMaker de la compañía VPIphotonics. El sistema propuesto utiliza la técnica de modulación de intensidad de un laser DFB de onda continua (CW) con detección directa (IM/DD) para transmitir señales IR-UWB con una tasa de transferencia de 1 Gbps a través de un enlace de fibra óptica monomodo estándar (SSMF). La validez del esquema implementado en simulación ha sido confirmada mediante un análisis comparativo entre la densidad espectral de potencia (PSD) de señales IR-UWB obtenidas en el simulador con respecto a la PSD del mismo tipo de señales entregadas por un sistema experimental IR-UWBoF IM/DD. El ancho de banda máximo del sistema experimental es de 10 GHz y está determinado por la respuesta en frecuencia del modulador electro-óptico y los componentes eléctricos utilizados. El resultado del análisis comparativo muestra que el sistema propuesto en simulación puede ser usado como una cama de pruebas experimental en donde se pueden analizar y evaluar transmisiones de señales IR-UWB a través de enlaces SSMF de una forma rápida y precisa.

Descriptores: TH-IR-UWB; UWBoF; PSD; RoF; IM/DD.

Abstract

In this work we describe the design of an Impulse-Radio Ultra-Wide band over Fiber (IR-UWBoF) system implemented on the VPItransmissionMaker™ simulation software. This IR-UWBoF system uses the simple and low cost intensity external modulation with direct detection (IM/DD) technique to transmit IR-UWB signals at 1 Gbps of data rate through a standard single mode optical fiber (SSMF) link. We validate our proposal by means of a comparative analysis between the Power Spectral Density (PSD) of IR-UWB signals generated by simulation and the PSDs of signals obtained by an experimental IR-UWBoF IM/DD system. The maximum bandwidth of the proposed system is 10 GHz, which it is determined by the frequency response of the electro-optic modulator and the electric devices used. The analysis of results show that the simulated IR-UWBoF system can be used as an experimental testbed to analyze and to evaluate IR-UWB transmissions through optical fiber links in a fast and accurate manner.

Keywords: TH-IR-UWB; UWBoF; PSD; RoF; IM/DD.

PACS: 07.57.-c; 42.79.Sz; 84.40.-x

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Agradecimientos

Los autores de este artículo agradecen a Tektronix y Final Test por el préstamo del generador de ondas arbitrarias AWG7122C y el osciloscopio DPO72004C utilizados en la implementación experimental. Se agradece al Dr. J. A. Reynoso-Hernandez, Dr. J. L. Medina Monroy, Dra. M. D. C. Maya Sanchez y al M. en C. M. A. Pulido Gaytán por su apoyo en la caracterización de los dispositivos de microondas utilizados. Además agradecemos al proyecto de Ciencia Básica CONACYT y el proyecto SEP CONACYT-ECOS Nord-ANUIES con número M09P03 por los recursos otorgados para el desarrollo de este trabajo.

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