Fibra Óptica

Fibra Óptica

1. Fenómenos Físicos

   • Reflexión
     • Es el cambio que experimentan los rayos de luz luego de impactar contra un medio distinto, y se dispersan sobre su mismo medio. El rayo incidente, el reflejado y la normal a la superficie en el punto de incidencia están en el mismo plano.
   • Refracción
     • Es el cambio que experimentan los rayos de luz cuando atraviesan de un medio a otro en el cual la luz se propague en distinta velocidad. Se rige por el Principio de Snell.

2. Conformación del Cable

   • El cable de Fibra Óptica está conformado por filamentos de vidrio o material sintético como plástico, de naturaleza transparente que se encarga de llevar fotones o partículas de luz a través de su medio físico. este cable se constituye de algunas piezas fundamentales y otras adicionales.
     • Núcleo
       • Es por donde se transportan los datos, tiene un índice de refracción bastante bajo y permite a el haz de luz viajar sin interrupciones en condiciones normales. es sumamente flexible, pero si se excede su punto de flexión, aumenta el índice de refracción y baja la calidad del enlace que se refleja en perdida de decibeles.
     • Revestimiento o Cladding
       • Está compuesto por una delgada capa de vidrio, silicio o material plástico que protegen el núcleo frente a la fricción que se pueda generar contra los demás hilos en una fibra troncal, además de generar un apantallamiento para redirigir los haces de luz.
     • Buffer
       • Es un revestimiento plástico grueso que protege y separa los hilos de fibra óptica. Dentro de un buffer puede haber 1, 6, 12 o 24 hilos de fibra independientes. Dentro del buffer de fibra se encuentra una vasta capa de gel siliconada, que aísla la humedad, brinda flexibilidad a los hilos y evita la fricción en el revestimiento y daños en el núcleo del hilo.
     • Material de Refuerzo
       • Este material se encarga de proteger el buffer y el interior de ellos de amenazas externas. Este material puede ser malla metálica para brindar consistencia y dureza o en ocasiones hasta elementos tóxicos como veneno, en cables subterráneos para evitar cortes del cable por roedores.
     • Envoltura
       • Normalmente de PVC, flexible pero consistente, grueso para aislar completamente el cable y evitar ingreso de humedad o deterioro ambiental.

3. Código de Colores

   • Para los buffers que cuentan con más de 12 hilos, se repiten estos mismos colores a partir del número 13 con una línea negra en cada color, excepto por el negro (hilo 20) que viene con una línea amarilla (negro-amarillo).

4. Tipos

   • Fibra Multimodo
     • Es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 2 km, es simple de diseñar y económico.
   • Fibra Monomodo
     • Es una fibra óptica en la que solo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño que solo permite un modo de propagación.

5. Características

   • 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.

6. Ventanas de Operación

   • Las ventanas de operación son desarrollos tecnológicos que se han hecho a lo largo del tiempo en la fibra óptica. Se descubrió que hay una relación entre el color del haz de luz y la fuente emisora, por lo cual se fueron desarrollando distintas combinaciones con distintas longitudes de ondas.
     • Primera Ventana
       • Combinación de láseres GaAs y LED que generaban longitudes alrededor de los 850 nm.
     • Segunda Ventana
       • Sistemas con láseres InGaAsP (indio, galio, arsénico, fósforo) que daban mayor alcance en distancia y longitudes de onda alrededor de 1310 nm.
     • Tercera Ventana
       • Láseres con alcances en distancias elevados, para fibras monomodo, con longitud de onda entre los 1550 nm que brindan una baja perdida db/Km. Es el estándar que se usa actualmente, aunque en medio de estas bandas se han creado una serie de combinaciones que han sido reguladas por la ITU así:
         • Banda O (Original): 1260 – 1360 nm Banda E (Extended): 1360 – 1460 nm Banda S (Short): 1460 nm – 1530 nm Banda C (Conventional): 1530 – 1565 nm Banda L (Long): 1565 nm – 1625 nm Banda U (Ultra-Long): 1625 – 1675 nm

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