Enlace óptico reconfigurável baseado em FPGA via matriz de lasers em espaço livre

Abstract

O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema óptico de comunicação sem fio (Optical Wireless Communication - OWC), onde um fluxo de bits no domínio elétrico é dividido em n fluxos no domínio óptico com taxa de transmissão de 1/n da taxa original, a serem transmitidos através de uma matriz de lasers em espaço livre. O fluxo de dados fracionado demanda componentes eletrônicos e eletro ópticos com tempo de resposta inversamente proporcional à fração realizada e, exigindo assim, menor largura de banda para operação. Esses componentes são mais baratos, mais fáceis de serem encontrados no mercado, mais fáceis de serem manipulados e podem ser usados em circuitos menos complexos. A divisão do fluxo no transmissor e a recomposição do fluxo no receptor é realizada através de dois FPGA (Field Programmable Gate Array ou matriz de portas programáveis em campo). Estudos preliminares mostraram que as placas de desenvolvimento com FPGAs utilizados neste trabalho permitem a divisão do fluxo original em até 36 fluxos de dados, na ordem de 200 Mbps cada. No entanto, por limitação de componentes e instrumentos de laboratório, no setup experimental, a divisão foi dimensionada em nove fluxos de 50 Mbps, formando um fluxo de 450 Mbps. Devido às características ópticas dos lasers e fotodiodos utilizados, o link estimou ser testado a uma distância de 50 m entre o transmissor e o receptor.