FIBRA OPTICA

FIBRA OPTICA

1. HISTORIA

   • La fibra óptica es uno de los grandes descubrimientos de la segunda mitad del siglo XX aunque, eso sí, gran parte de los fundamentos de la misma proceden de estudios algo más antiguos (concretamente de los siglos XVIII, XIX y principios del siglo XX).
   • En 1951, A. C. S. van Heel de Holanda, y H. H. Hopkins y N. S. Kapany de Inglaterra experimentaron con transmisión de luz a través de haces de fibras. Sus estudios condujeron al desarrollo del fibroscopio flexible, que se usa mucho en el campo de la medicina
   • 1960 El láser (de light amplification by stimulated emission of radiation, amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) fue inventado. La potencia relativamente alta de salida del láser, su alta frecuencia de operación y su capacidad de portar un ancho de banda extremadamente grande, lo hacen ideal para sistemas de comunicaciones de gran capacidad.
   • 1970, Kapron, Keck y Maurer, de Corning Glass Works en Corning, New York, desarrollaron una fibra óptica con pérdidas menores que 2 dB/km. Fue el “gran” avance necesario para permitir los sistemas prácticos de comunicaciones con fibra óptica. A partir de 1970, la tecnología de fibras ópticas ha crecido en forma exponencial. En fecha reciente, los Laboratorios Bell transmitieron bien 1000 millones de bps por un cable de fibra de 600 mi, sin un regenerador.

2. TOPIC PRINCIPAL

   • Sistema óptico de comunicaciones es un sistema electrónico de comunicaciones que usa la luz como portador de información
   • En consecuencia, los sistemas de comunicaciones con fibra óptica usan fibras de vidrio o de plástico para “contener” las ondas luminosas y guiarlas en una forma similar a como las ondas electromagnéticas son guiadas en una guía de ondas
   • La optoelectrónica es la rama de la electrónica que estudia la transmisión de la luz a través de fibras ultrapuras, que se suelen fabricar con vidrio o con plástico.

3. DIAGRAMA DE BLOQUES

4. TIPOS DE FIBRA OPTICA

   • MULTIMODO
     • Fibra óptica multimodo .- consta de un núcleo más grande y utiliza emisores LED para enviar pulsos de luz. En particular, la luz de un LED ingresa a la fibra multimodo en diferentes ángulos, como se muestra en la figura 2. Se usa mucho en las redes LAN, debido a que se puede alimentar mediante LED de bajo costo. Proporciona un ancho de banda de hasta 10 Gbps a través de longitudes de enlace de hasta 550 m.
   • MONOMODO
     • Fibra óptica monomodo .- consta de un núcleo muy pequeño y emplea tecnología láser costosa para enviar un único haz de luz, como se muestra en la figura 1. Se usa mucho en situaciones de larga distancia que abarcan cientos de kilómetros, como aplicaciones de TV por cable y telefonía de larga distancia.

5. Características

   • La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas. Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor (plástico).

6. FUNCIONAMIENTO

   • Los principios básicos de su funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna total) y la ley de Snell. Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el revestimiento, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite.

7. VENTAJAS

   • MAYOR CAPACIDAD DE INFORMACION
   • INMUNE A LA DIAFONIA
   • INMUNE A LA INTERFERENCIA POR ESTATICA
   • INMUNE AL AMBIENTE
   • SUGURO
   • ECONOMICO
   • DURABILIDAD

8. DESVENTAJAS

   • COSTOS DE INTERCONEXIÓN
   • RESISTENCIA
   • POTENCIA ELÉCTRICA REMOTA
   • HERRAMIENTAS, EQUIPOS Y ADIESTRAMIENTO ESPECIALIZADO

9. TIPOS SEGUN DISEÑO

   • Cable de estructura holgada
     • Es un cable empleado tanto para exteriores como para interiores que consta de varios tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo y provisto de una cubierta protectora. Cada tubo de fibra, de dos a tres milímetros de diámetro lleva varias fibras ópticas que descansan holgadamente en él. Los tubos pueden ser huecos o estar llenos de un gel hidrófugo que actúa como protector antihumedad impidiendo que el agua entre en la fibra. El tubo holgado aísla la fibra de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre el cable.
   • Cable de estructura ajustada
     • Es un cable diseñado para instalaciones en el interior de los edificios, es más flexible y con un radio de curvatura más pequeño que el que tienen los cables de estructura holgada. Contiene varias fibras con protección secundaria que rodean un miembro central de tracción, todo ello cubierto de una protección exterior. Cada fibra tiene una protección plástica extrusionada directamente sobre ella, hasta alcanzar un diámetro de 900 µm rodeando al recubrimiento de 250 µm de la fibra óptica. Esta protección plástica además de servir como protección adicional frente al entorno, también provee un soporte físico que serviría para reducir su coste de instalación al permitir reducir las bandejas de empalmes.

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