¿Qué es un Medidor de Potencia Óptica?
Un medidor de potencia óptica es un dispositivo para medir la intensidad o potencia de la luz. La denominación “medidores de potencia óptica” se utiliza específicamente para medir la intensidad de la luz, especialmente en las comunicaciones por fibra óptica. Dependiendo del tipo de luz que se vaya a medir y del sistema de unidades de medida, se utilizan distintas denominaciones, como medidor de potencia láser, medidor de irradiancia, fotómetro o iluminancímetro, por citar sólo algunos ejemplos.
Además de los diferentes nombres, las unidades utilizadas para mostrar los resultados de la medición difieren, pero todas tienen en común que representan la intensidad física de la luz.
Usos de los Medidores de Potencia Óptica
Los medidores de potencia óptica se utilizan cuando es necesario medir con precisión el valor absoluto de la intensidad de la luz.
Son dispositivos muy versátiles, utilizados para medir la salida de diversas fuentes de luz, incluyendo las fuentes de luz de longitud de onda utilizadas en las comunicaciones por fibra óptica, así como fuentes de luz de uso general, como láseres y LED. Además, tienen un precio razonable y existen muchos modelos pequeños y manejables que se pueden utilizar no sólo en el laboratorio, sino también en otros lugares.
Medir la intensidad de la luz utilizada es muy importante para la manipulación segura y correcta de las fuentes láser, ya que la exposición a una luz demasiado intensa puede ser tóxica y peligrosa para los organismos vivos, incluyendo posibles daños en los ojos.
Principio de los Medidores de Potencia Óptica
El principio de funcionamiento de un medidor de potencia óptica se basa en el uso de dispositivos sensores, como fotodiodos y biosensores.
Generalmente, un medidor de potencia óptica consiste en un sensor semiconductor para medir la intensidad de la luz y un indicador que muestra los resultados. Los sensores semiconductores utilizados incluyen fotodiodos, que miden la intensidad de la luz en forma de corriente eléctrica utilizando el efecto fotoeléctrico, así como termopilas y sensores piroeléctricos, que miden los cambios de temperatura causados por la luz incidente en el sensor.
Los sensores de fotodiodo en particular se utilizan en muchos medidores de potencia óptica porque pueden convertir la cantidad de fotones recibidos en un valor de corriente con alta linealidad.
La eficacia de la conversión en corriente eléctrica y la variación de temperatura en estos sensores depende de la longitud de onda a la que se recibe la luz, por lo que los sensores deben calibrarse correctamente en cada longitud de onda para garantizar la autenticidad de los resultados de la medición. En algunos casos, la señal puede amplificarse mediante un amplificador de entrada al sensor para compensar las bandas de longitud de onda menos sensibles.
Otra Información sobre los Medidores de Potencia Óptica
1. Sobre las longitudes de onda ópticas que manejan los Medidores de Potencia Óptica
Los medidores de potencia óptica sólo están diseñados para medir la intensidad de la luz y no pueden medir la longitud de onda de la luz. Aunque la longitud de onda y la intensidad de la luz se muestran como resultado de la medición, debe tenerse en cuenta que esta longitud de onda no se mide directamente. En su lugar, se utiliza una calibración optimizada para esa longitud de onda, que es ajustada por el propio usuario en función de la medición.
Generalmente, los medidores de potencia óptica son del tipo que permiten seleccionar múltiples longitudes de onda en el rango de 400 nm a 700 nm correspondiente a la región visible del espectro de luz. Esto es útil para aplicaciones como los Blue-ray Discs y DVDs, que utilizan longitudes específicas en esta región. También son capaces de medir las longitudes de onda comúnmente utilizadas en las comunicaciones por fibra óptica, que van desde 1.300 nm a 1.550 nm. La disponibilidad de medidores que permiten seleccionar varias longitudes de onda se debe a la demanda de aplicaciones específicas.
2. Aspectos a tener en cuenta al medir la Potencia Óptica
Los fotodiodos, muy utilizados en los medidores de potencia óptica, funcionan según el principio de la fotovoltaica, o del efecto fotoeléctrico. Estos fotodiodos absorben la luz que incide en una unión PN semiconductora y generan una corriente proporcional a la intensidad de la luz. Sin embargo, la respuesta de los fotodiodos a diferentes longitudes de onda ópticas puede variar considerablemente según la separación de bandas del fotodiodo.
Por ejemplo, los fotodiodos semiconductores compuestos de InGaAs pueden manejar longitudes de onda ópticas de 800 nm a unos 1.700 nm, mientras que los fotodiodos de silicio (Si) pueden detectar luz visible a partir de 400 nm.
Por lo tanto, es crucial utilizar un medidorde potencia óptica adecuado para la longitud de onda óptica que se va a medir. De lo contrario, no sólo los valores serán inexactos, sino que en algunos casos la evaluación puede no ser posible. En la evaluación de las comunicaciones por fibra óptica, las longitudes de onda pueden fluctuar debido a los cambios de temperatura y las vibraciones, por lo que, para una evaluación precisa, es importante asegurarse de que las longitudes de onda medidas sean constantes, a temperaturas estables y en un entorno sin vibraciones.