Curso Fibra Optica I - InICTEL

(1)

Curso 1

Introducción a los Sistemas

de Fibra Óptica

(2)

Interpretar los conceptos y definiciones básicas de los

sistemas de comunicación óptica, sus componentes y

especificaciones.

Describir los tipos de fibra óptica y tipos de cable

existentes en el mercado.

Explicar los conceptos básicos de los tipos de

terminación óptica

Objetivos

(3)

1. Sistema de transmisión básico por fibra óptica

2. Introducción a la fibra óptica

3. Cables de fibra óptica

4. Terminación óptica

5. Laboratorio de componentes de un sistema de

comunicación óptica

6. Laboratorio de demostración de terminación con

conectorización y empalmes

(4)

¿Que

¿Que es la Fibra Óptica?

es la Fibra Óptica?

Fibra Óptica se refiere al medio y la tecnología asociada con la transmisión de la información a través de impulsos de luz a lo largo de una fibra de vidrio o de plástico.

La fibra óptica es una Guía de Ondas que transporta mucho mas información que los pares de cobre y son menos susceptibles a las interferencias electromagnéticas.

La mayoría de las compañías telefónicas de Larga Distancia transportan su información a través de cables de fibra óptica.

(5)

¿Que

¿Que es la Fibra Óptica?

es la Fibra Óptica?

“Las tecnologías ópticas son el motor de la expansión de la banda

ancha en Internet. No cabe duda de que Internet, tal como la

conocemos en estos momentos, sería inviable sin las tecnologías ópticas ni las normas de interconexión de redes asociadas.”

Junio-2011, Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT–T). “El mundo óptico”

(6)

Cronología

Alrededor de 2500 A.C. se conoce el vidrio

1626 - Snell pronuncia las leyes de Reflexión y Refracción de la luz.

1668 - Isaac Newton a través de sus experimentos con la luz, estudiándola como un fenómeno ondulatorio, encuentra que la luz se propaga de forma similar a las ondas sonoras, es decir que se puede estudiar como una onda mecánica.

1790 - Claude Chappe construye un telégrafo óptico mediante un complicado sistema de telescopios para establecer un enlace entre París y Estraburgo. Por medio de torres con señalizaciones móviles podía transmitir información a 200 km en 15 minutos. Fue reemplazado luego por el telégrafo eléctrico.

1810 - Fressnel establece las bases matemáticas sobre propagación de ondas

(7)

Cronología

1841 - Daniel Colladon y John Tyndal hacen una demostración de la luz guiando un chorro de agua en Ginebra.

(8)

1873 - James Clerck Maxwell demostró que la luz puede estudiarse como una onda electromagnética.

1874 - Chicolev en Rusia conducía la luz solar a través de tubos metálicos huecos espejados por dentro.

1880 - Alexander Graham Bell inventó el fotófono para transmitir la voz. El sonido hacía vibrar una membrana espejada, la cual reflejaba la luz del sol, haciéndola más o menos divergente hacia el receptor colocado a unos 200 metros. Este consistía en un gran espejo parabólico en cuyo centro se encontraba un detector de selenio conectado a una batería y un auricular. Este método dependía de la luz solar y de la visibilidad.

Cronología

(9)

1910 - Hendros y Debye en Alemania experimentan con varillas de vidrio como guías de onda dieléctricas.

1927 - Baird (Inglaterra) y Hansell (USA) patentan un sistema que puede transmitir imágenes por medio de fibras de silicio.

1930 - Heinrich Lamm ensambla el primer manojo de fibras transparentes en llevar un mensaje en un filamento de lámpara eléctrico.

1934 – Norman French (AT&T) patenta el primer teléfono que transmitía haces de luz con un sistema de varillas rígidas de vidrio.

1936 – EE.UU. comienza a utilizar fibras ópticas en telecomunicaciones.

Cronología

1959 - American Optical obtiene fibras tan finas que transmiten solo un modo de la luz; se reconocen las fibras como guías de ondas de un solo modo.

1960 - Theodore Maiman hace una demostración del primer rayo láser (Amplificación de Luz por Emisión Simulada de Radiación) en los Laboratorios de

(10)

1962 - Cuatro grupos casi simultáneamente crean rayos láser pulsantes de diodo semiconductor que funcionaban solamente a 150º C.

1970 - Corning Glass Works (Kao y Hockman) fabrican fibras ópticas con una atenuación de 20 dB/km a una longitud de onda de 633nm. (antes 1000 dB/Km en 1965) y empalmes de baja perdida

1971 - Standard Telecommunication Labs (STL) hace una demostración de video digital sobre fibra en el Queen

1973 – Bell Labs lanza fibras de baja perdida (CVD) de 1 dB/Km

1975 - Primer rayo láser de semiconductor GaAlAs de onda continua que funciona a la temperatura ambiente presentada por Láser Diode Labs (tiempo de vida mayor a 2x103 _horas)

1977 - El primer enlace con servicio comercial comenzó en 1977 a través de 2,4 km de cables subterráneos que conectaban dos oficinas de conmutación de la compañía telefónica de Illinois Bell Telephone Company. (Primera Generación, atenuación 2 dB/Km).

1977 - GTE empieza la primera prueba de enlace por fibra óptica que

Cronología

(11)

1980 - Aparece la segunda generación usando nuevos láseres a 1300 nm (atenuación de 0.5 dB/Km).

1982 – Fibra monomodo con atenuación de 0.2 dB/Km (λ _{= 1.55 um)}

1983 - MCI fue la primera en tender una Red Nacional de Fibra óptica en los Estados Unidos.

1985 – Se introduce la fibra de dispersión desplazada (DSF), estas fibras tiene atenuaciones de 0.2 dB/Km en la ventana de 1,550nm con dispersión cero.

1988 - El primer cable transatlántico comienza a funcionar con repetidores cada 64 Km.

Cronología

(12)

1990 - Los Laboratorios Bell transmiten una señal de 2.5 Gbps a través de 7.500 km sin regeneración. Empleaba un láser solitón y un amplificador EDFA.

1991 – La CCITT establece sus estándares a nivel mundial

1998 - Los laboratorios Bell transmitieron 100 señales ópticas de 10 Gbps por una sola fibra de 400 km. gracias a las técnicas WDM.

2000 hacia adelante, constante desarrollo de la tecnología de guía de ondas óptica, micro-óptica, semiconductores láser, solitón, DWDM, conmutación óptica y tecnologías xPON.

Cronología

(13)

Automóvil

Lentamente la fibra se está moviendo hacia la industria

automovilística en las lámparas indicadores de falla, el interior y la iluminación del salón y algunos sistemas de audio del vehículo.

Se usan para el cableado en aviones, naves espaciales y aplicaciones militares.

Aplicaciones

Aeroespacial

La tecnología aeroespacial y las

aeronaves avanzadas dependen su

operación de docenas de

computadoras internas con la

información redundante de seguridad de vuelo y sistemas auxiliares que requieren un caudal de proceso y transferencia de datos muy altos y de peso ligero.

(14)

Medicina

Las fibras ópticas tienen una participación muy grande en medicina; muchos procedimientos dependen del uso de fibra como la Laparoscopia y Arterioctomía coronaria. Ahora los dentistas están usando fibras ópticas y videocámaras para mirar con atención la boca del paciente y como un método de grabación.

Aplicaciones

Computadora y Comunicación de Datos

Los conductores de sistemas de gerenciamiento de la información se están moviendo a la fibra para el uso en comunicaciones punto a punto, en redes de área local y redes de área extendida debido al aumento reconocido en las velocidades de datos y el aumento en la distancia entre las unidades principales de sistema y los usuarios finales.

(15)

CATV

La demanda de más canales por el consumidor, más servicios de PPV, la mayor claridad del video y la definición del sonido con calidad de CD mejorado, todo esto requiere de ancho de banda muy amplio

Se utilizan en redes HFC y transmisión de señales de video

Aplicaciones en Telecomunicaciones

Telefonía

Las compañías telefónicas están recurriendo a la fibra óptica para conectar el usuario final a la central de conmutación (xPON), para

enlaces troncales inter-centrales, interprovinciales e

internacionales entre centrales. La fibra es usada como un patrón de nivel SONET (Synchronous Optical Network)

(16)

Comunicaciones de larga distancia, cables submarinos, BACKBONE Interconexión de alta velocidad de datos y banda ancha de redes LAN, WAN, etc..

Comunicaciones en ambientes difíciles, de alta emisión electro-magnética, altas temperaturas y condiciones climáticas adversas

Las empresas eléctricas usan fibra óptica a lo largo de sus líneas de alta tensión, para comunicarse entre centrales o arrendarlas

Aplicaciones en Telecomunicaciones

(17)

Las perdidas de las fibras son pequeñas y relativamente planas en todo el ancho de banda de trabajo, enlaces de hasta 280 Km sin repetidoras y requieren menor mantenimiento

Bajos costos pues su materia prima es el sílice que abunda en la tierra, costo de reventa es cero (poco robo comparado con cobre) Inmune a ruidos externos de radio frecuencia (RFI) e interferencias de redes eléctricas o de alta tensión (EMI), a la humedad y corrosión; no requiere apantallamientos.

Dificultad para captar sus emisiones, lo cual proporciona seguridad Eliminación de los problemas de bucle a tierra y descargas

Ventajas

(18)

Las fibras y los componentes ópticos son muy confiables y estables. Reducido tamaño, compacto y ligero, Serían necesarios 2 toneladas métricas de alambre de cobre para transmitir la información que se puede con un poco más de 0.5 Kg de fibra.

Flexible, fácil de instalación y de transporte aun en zonas peligrosas La fibra es menos costosa que los cables coaxiales y el cobre; costo de reventa es cero (poco robo)

Ventajas

(19)

64 Kbps 1 ch de voz

ANTES

FIBRA OPTICA - DWDM MAÑANA

2 Tbps 32’000,000 ch de voz HOY 2.4 Gbps 32,000 ch de voz AYER

Ventajas

Gran capacidad de transporte de información, Actualmente pueden transmitirse hasta 200 láseres de distinta longitud de onda en una misma fibra equivalente a 200x10Gbps, lo cual genera bajos costos por canal,

(20)

Los equipos terminales son mas caros comparados con equipos de cobre

La FO es mas delicada y debe ser manejado cuidadosamente

La ultima milla aun no es totalmente fibra debido a los costos de los equipos de abonado.

La comunicación aun no es totalmente óptico, a veces hay necesidad de conversiones electrica-optica-electrica

Existen amplificadores, spliters, mux/demux aun en etapa de desarrollo

Técnica de empalmes requiere personal experto y entrenado

Equipos de empalme y medición son caros comparados con equipos de cobre

Equipos inherentemente direccionales

Desventajas ????

(21)

MENOR ATENUACION MAYOR ANCHO DE BANDA

MULTIPLEXACION DE LONGITUD DE ONDA PEQUEÑO DIAMETRO PESO LIVIANO FLEXIBILIDAD LIBRE DE INDUCCION MAYORES DISTANCIAS ENTRE REPETIDORAS GRAN CAPACIDAD DE TRANSMISION MEJORAMIENTO DEL FACTOR DE ESPACIO EXPANSION DEL AREA DE APLICACION BAJO COSTO ALTA CONFIABILIDAD VARIEDAD DE SERVICIOS MEJORAMIENTO DEL MANTENIMIENTO MEJORAMIENTO DE LA INSTALACION ALTA CALIDAD

Características y Ventajas

(22)

La transmisión óptica se compone de un transmisor que transforma las ondas electromagnéticas con la información deseada en energía luminosa, esta energía se transmite a través de las fibras ópticas hasta el lugar de destino en donde un detector óptico convierte la señal luminosa en energía electromagnética, lo más similar posible a la señal original; en este punto se extrae la información que se transmitió.

Sistema de Transmisión Óptica

(23)

Esta modo de transporte de información se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas y empleadas, se estima que para el 2014 debemos de tener 2 billones de kilómetros de fibra óptica instalados en el mundo (13,000 veces la distancia al sol).

Sistema de Transmisión Óptica

La transferencia de información entre dos o mas ubicaciones y/o personas requiere cada vez mayor ancho de banda.

(24)

Indiscutible crecimiento de las industrias para producir y proveer productos que permitan: Transferencia, procesamiento, visualización y almacenamiento de la información

Porque Fibra Óptica ???

(25)

Las redes de telecomunicaciones facilitan y agilizan la transferencia de información

Porque Fibra Óptica ???

Tipo de información por ejemplo videos, archivos de datos requieren cada vez mayor capacidad de almacenamiento de información, ej. lo último películas en DVD (4.7 GB), contenido del nuevo HDD de Hitachi Cambio (2 TB o 426 DVDs)

(26)

Aumento de la velocidad de procesamiento y reducción del costo de la informática

Motores de la evolución de las redes

(27)

Atractivo del Servicio de la Internet

El límite entre de la oferta que brindan los proveedores de contenidos, aplicaciones, comunicaciones, etc. y la demanda de los usuarios no está definida.

Motores de la evolución de las redes

(28)

Desregulación del sector de las telecomunicaciones

Motores de la evolución de las redes

Posición de Monopolio Inversiones a Largo Plazo

Consideraciones Sociales

Pasado Presente

Liberalización & Competencia Retorno de inversión a corto plazo

(29)

Diferentes partes de la red pública

Interurbano: parte de la red en una gran ciudad o región

Larga distancia: entre las ciudades, a nivel nacional o internacional

Larga distancia Metropolitana Bucle Local

Arquitectura de las Redes

(30)

Redes privadas operadas por empresas o instituciones públicas para uso interno.

o Redes de área local (LANs): en edificios de pocos Km.

o Redes de área Metropolitana (MANs). Decenas a cientos de Km. o Redes de área amplia (WANs): varios cientos a miles de Km.

Las redes MANs / WANs de las corporaciones usualmente están soportadas en las redes públicas.

Arquitectura de las Redes

(31)

El índice de refracción de un medio

n

se define como:

El índice de refracción es adimensional y es una constante del material, en el vacío (similar al aire) el índice es n₀ = 1

El núcleo de las fibra ópticas usadas en telecomunicaciones son de cristal de silicio (

n =

1.5) y las usadas comercialmente

varían de 1.4 a 1.5

La velocidad de la luz en el material depende de la longitud de onda, también depende de los dopajes del núcleo y el

Teoría Óptica Básica

=

.

=

.

(32)

Luz incidente Luz Refractada α n₂ n₁ β Luz incidente n₂ n₁ α_c Luz incidente Luz Reflejada n₂ n₁ α α

Cuando una onda luminosa incide sobre al superficie de separación entre dos sustancias, la onda se refleja total o parcialmente, la parte que no se refleja se refracta.

Teoría Óptica Básica

medio 1

(33)

Luz incidente Luz Refractada

α

n

₁

, c

₁

β

Normal a Frontera

n

₂

, c

₂

Ley de Refracción de Snell

Frontera

sin

=

sin

=

>

(34)

Ley de Refracción de Snell

(35)

Decibeles

El Decibel, es una relación usada para medir una cantidad, no tiene dimensiones (adimensional) descrita en la norma B12 de la UIT.

Decibeles, similar a los logaritmos, usados para simplificar los cálculos al emplear cantidades muy grandes o muy pequeñas. Si dB es un valor positivo se trata de Ganancia y si es un valor negativo serán perdidas o atenuación.

! = 10 log

'

! = 10 log

'

! = 20 log

(36)

dB, dBm y dBmV

Niveles Absolutos

dB

_{es usado para comparar 2 señales de potencia o}

voltajes en dos puntos cualquiera del sistema

Niveles Referenciales o Relativos, es la potencia en un punto

del circuito con respecto a una referencia

dBm

_{comparada con el valor de 1 mw}

dBmV

_{comparada con el valor de 1 mV}

dBw

_{comparada con el valor de 1 w}

(37)

La calidad de los cables de fibras depende del proceso de fabricación de la fibra y de los materiales usados en ella

El índice de refracción de la fibra se modifica en el núcleo y el revestimiento, mediante la adición de pequeñas cantidades muy controladas, de óxidos de Ge, Bo y P, partiendo para ello de tetracloruros y pentacloruros líquidos a temperatura ambiente

Los procesos de fabricación son el de crisol y el de proforma. El primero se utiliza para fibras de prestaciones limitadas en atenuación y ancho de banda (aplicaciones de circuito cerrado, medicina, industria del automóvil, etc..) siendo de baja calidad.

Tecnologías de Fabricación

(38)

El de proforma es el de mas interés en las telecomunicaciones para aplicaciones de banda ancha.

La fibra es fabricada usando el proceso del grafico, por el cual un cilindro de fibra de silicio es calentado y estirado hasta el diámetro correcto, luego se le da una capa protectora que es secada en el mismo lugar usando luz ultravioleta.

Tecnologías de Fabricación

Receptáculo Aplicador de Lámparas Carrete Monitor del

diámetro

Tractor ensamblador

(39)

1. Sistema de transmisión básico por fibra óptica

2. Introducción a la fibra óptica

3. Cables de fibra óptica

4. Terminación óptica

5. Laboratorio de componentes de un sistema de

comunicación óptica

6. Laboratorio de demostración de terminación con

conectorización y empalmes

(40)

y

Longitud de Onda 10x _(metros)

5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 x 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Frecuencia 3 x 10y _(Hz) Rayos X Ondas de Radiocomunicaciones L u z V isi b le Rayos Infra-rojos Rayos Ultra-violeta Ondas Calo-ricas Rayos Cósmicos Rayos Gamma 1 MHz 1 GHz 1 THz AM FM TV Radar Telecom. nm 1600 1550 800 628 550 400 U ltr a v io le ta V e rd e A m a ril lo V io le ta N a ra n ja R o jo In fr a rr o jo 1310 850 760 580 455

Aplicaciones de Fibra Óptica

1 ª V e n ta n a 2 ª V e n ta n a 3 ª V e n ta n a

Clasificación de las Ondas Ópticas

(41)

Espectro Óptico

187 300 375 476 500 517 588 652 789 1600 850 800 630 600 580 510 460 380

Terahertz (1012 _Hz)

Nanómetros (10-9 _m)

Infrarrojo Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Ultravioleta

Mayor frecuencia →_Menorλ

Fibra

Óptica

La transmisión de información a través de fibras ópticas se realiza mediante la modulación de un haz de luz invisible al ojo humano (por debajo del infra-rojo).

Se debe evitar mirar directamente y de frente una fibra a la cual se le esté inyectando luz

(42)

Enlaces de cobre • Enlaces de radio Terrestres • Enlaces satelitales Fibra Óptica Convertidor óptico a eléctrico Órbita de satélite Convertidor eléctrico a óptico Estaciones de Radio Cable metálico Repetidor eléctrico Repetidor eléctrico

Fibra Óptica como medio de Transmisión

(43)

Tipo de Cable Diámetro del cable (mm) Peso del cable (Kg/m) Velocidad de Transmisión (Mb/s) Sección máxima sin repetidora (Km) Capacidad total de canales (canales por cable) Capacidad de canales por unidad de área (canales//mm2₎ Cable de 24 fibras monomodo 12 0.128 100,000 400 92.160 (7680 x 12) 815 Cable de 24 fibras multimodo de índice gradual. 12 0.128 140 25 23.040 (1920 x 12) 205 Cable coaxial de 9.5 mm. 18 núcleos 65 11.0 565 1.5 69.120 (7680 x 9) 21 Cable Interurbano con aislamiento de polietileno celular de 0.9 mm, 54 pares. 28 1.0 2 3~4 600 (30 x 20) 1

Comparación entre FO y otros cables

(44)

CH1 CHn MUX CH2 CH1 CH2 CHn MUX OLTE Cable de Fibra Repetidor/amplificador Cable de Fibra OLTE

Sistema TDM

Sistema Básico de Transmisión por FO

o Transmisores o Fuentes o Transceptores o Interfaces o _Divisores o Receptores o Detectores o Amplificadores o Conectores o Empalmes o Fibra Multimodo o Fibra Monomodo o Cables o Pasivos

(45)

La fibra óptica es un medio físico de comunicación (hebra de vidrio o silicio fundido) en donde la información viaja en forma de luz.

Es una guía de onda óptica (dieléctrica) que permite el paso de ondas electromagnéticas luminosas, esta conformado por dos capas (núcleo y revestimiento) los cuales permiten la propagación de la luz a través de reflexiones sucesivas.

La Fibra Óptica

Comunicaciones bidireccionales requieren 2 filamentos para una comunicación, cada filamento de 0.1 nm aprox (similar al

(46)

La FO está compuesta por tres cilindros concéntricos flexibles llamados núcleo (core), revestimiento (cladding) y cubierta protectora (jacket o buffer) con diferente índice de refracción, el mismo que mediante una reflexión interna permite que la luz sea guiada por el núcleo.

1er. recubrimiento protector (First coating)

Núcleo de Vidrio (Core)

Estructura de la Fibra Óptica

(47)

Núcleo (Core): sección interna de material de vidrio (cristal de dióxido de silicio SiO₂ ) con ciertas impurezas y dopantes (GeO2, P2O5, etc.) o plástico las cuales determinan sus características, es la zona de propagación de la luz

Revestimiento o Envoltura (Cladding): recubre a cada una de las

fibras del núcleo y posee propiedades ópticas diferentes, es la zona de reflexión de la luz, por lo general dióxido de silicio puro

Cubierta protectora o chaqueta (Coating y/o buffer): Material de

plástico (resina silicona) que recubre a una o más fibras revestidas, las protege contra corrosión, humedad, etc.. Tienen diferente modulo de Young.

Estructura de la Fibra Óptica

Entrada de luz Fuente Óptica Salida de la luz Detector Óptico NÚCLEO

Fibra Óptica

(48)

Para conseguir “Reflexión Interna Total” de la luz en una fibra óptica, debe cumplirse:

o El núcleo y el revestimiento deben de ser ópticamente

diferentes (índices de refracción del núcleo entre 0.1 – 1 % mayor que el índice de refracción del revestimiento).

o La “luz” debe ingresar en la fibra con un ángulo mayor al

ángulo crítico (apertura numérica).

Estructura de la Fibra Óptica

θ > θ

>

θ θ θ

(49)

Núcleo (8~62.5 um) Cladding (125 um) Coating (250 o 900 um)

Sección transversal

Vista en perspectiva

Estructura de la Fibra Óptica

* +,

>

+- ./

>

.*00 +, * +,

>

+- ./

>

.*00 +,

(50)

En este punto, la propagación de la luz ha sido comprobada usando un método llamado el trazado de rayos.

El trazado de rayos depende de la suposición de que la luz viaja en líneas rectas excepto en los límites de transición.

Aunque este método funciona bien para la mayoría de los casos, no explica todos los fenómenos ópticos.

Núcleo

Propagación de la Luz

(51)

Para describir algunos fenómenos ópticos, se debe recordar que la luz es en realidad una onda electromagnética viajera.

Cuando la luz se propaga por una fibra, crea una "onda estacionaria" a través del diámetro del núcleo de la fibra. Esto es llamado Propagación de Guía de Onda.

Una pequeña parte de energía también penetra en la cubierta.

Cladding

Núcleo

Frente de Ondas

Propagación de la Guía de Onda

(52)

Las “Ondas Estacionarias" en el núcleo permiten la propagación de las señales mientras que los niveles de la señal

No se puede mostrar la imagen en este momento.

Propagación de Ondas en fibra (2D)

(53)

Primeros seis modos de propagación en fibras multimodo

Propagación de Ondas en fibra (3D)

(54)

Debido a que un poco de energía se propaga en la cubierta, los fabricantes de fibra hacen referencia al diámetro eficaz del núcleo o Diámetro de Campo Modal.

Diámetro de Campo Modal es definido como el ancho del campo a e-1 (≈ _{1/3) de la amplitud máxima.}

A

MFD

Diámetro del Campo Modal (MFD)

(55)

En fibras monomodo, el diámetro del campo modal caracteriza el tamaño del núcleo, la potencia acoplada y la habilidad de hacer uniones de bajas perdidas.

Representa la distribución transversal de la potencia propagándose en la fibra

El radio se define entre los puntos donde la potencia cae a 1/e2 = 0.135

Diámetro del Campo Modal (MFD)

(56)

La cantidad del potencia óptica que puede ser aplicada al núcleo de la fibra depende de la habilidad de reunir (acaparar) luz de la fibra.

Apertura Numérica (NA) o cono de aceptancia define el ángulo máximo de la luz que será transmitida por la fibra.

Cuanto mayor es la AN, mayor es la capacidad de la FO para captar energía lumínica emitida por la fuente

θθθθ_a n n₁

Apertura Numérica

(57)

Angulo de

Angulo de aceptación

aceptación

Rango del angulo (cono) de aceptación - aceptancia

1 Luz viajando dentro del revestimiento (rayo refractado) 2 Luz incidiendo con el angulo critico

3 Luz viajando dentro del núcleo (rayo reflejado) Manto N₂ Manto N₂ núcleo n₁ θc (angulo critico) 90°- θ c α c Aire n₀ = 1 α c 3 2 1 3 2 1 90º revestimiento n₂ revestimiento n₂

1 2

3 = 4 = sin

5

1 2

3 = 4 = sin

5

>

(58)

Transmisión de la luz por la Fibra

Eje

cilíndrico del

núcleo

Cladding (n₂)

Rayo de luz ingresa al núcleo desde el aire

Rayos de luz menores que el ángulo critico son

absorbidos por el revestimiento

Núcleo (n₁) buffer Angulo de reflexión Angulo de incidencia

La luz es propagada por reflexión interna total

n₁ – índice de refracción del núcleo

n – índice de refracción del revestecimiento

(59)

n1 = Índice de refracción del núcleo. n2 = Índice de refracción del cladding.

∆ _{= Diferencia relativa de índices de}

refracción.

α

_{= Angulo de aceptancia}

Apertura Numérica

18 =

sin =

−

18 =

sin =

−

18 =

2 ∆

18 =

2 ∆

∆=

−

2 ∆=

−

2

(60)

Problema:

Se tiene una fibra óptica con un núcleo de vidrio que posee un índice de refracción de 1.52 y un revestimiento de cuarzo fundido con un índice de refracción de 1.46. Se necesita determinar:

a) Cual es la velocidad de la luz en el núcleo y en el revestimiento

b) Cual es el Angulo Crítico. c) Angulo de Aceptancia.

d) Apertura Numérica de dicha fibra.

(61)

Clasificación de la Fibra Óptica

Por el material dieléctrico

o Fibra óptica de silicio

o Fibra óptica de vidrio multicompuesto o Fibra óptica plástica

Por el modo de propagación

o Fibra óptica Multimodo (MM) o Fibra óptica Monomodo (SM)

Por la distribución o perfil del índice de refracción

o Fibra de índice escalonado o salto de índice (SI = Step Index) o Fibra óptica de índice gradual (GI = Graded Index)

Fibras Especiales

o Fibras de Polarización mantenida

(62)

Tipo de FO por el

Tipo de FO por el dieléctrico

dieléctrico

Fibras de Silicio

Nucleo y revestimiento de silice, aplicación dirigida a

comunicaciones de larga distancia y sistemas de gran capacidad.

Fibras de Envoltura Plástica

Nucleo de silice y revestimiento plástico, resistencia a radiaciones, en aplicaciones militares de baja capacidad

Fibras de Plástico

(63)

Tipos de Fibra Óptica

¿ Por qué hay diferentes tipos de fibra ?

Debido a que hay diferentes aplicaciones para fibra óptica, hay diferente clases de fibra fabricadas para cubrir requisitos específicos.

Cuanto más pequeño es el núcleo, más baja es la atenuación y mayor es el ancho de banda, pero más difícil es la conectorización.

Tenemos, fibras de diámetro reducido, como 9/125 um, que se utilizan típicamente en aplicaciones de comunicaciones a larga distancia.

Hay otras fibras de 50/125 um y 62.5/125 um, que se suelen utilizar en aplicaciones de “transmisión de datos”, hasta 2 o 4 Km de distancia típicamente.

(64)

Se denomina perfil de refracción de una fibra óptica a la variación que tiene el índice de refracción conforme nos movemos en la sección transversal de la fibra, a lo largo del diámetro.

A ₀ B

Perfil de

Perfil de Refracción

Refracción

Perfil del índice por pasos Multimodo de índice escalón

(65)

n₂ n₂ n₁ D₁ D₂

D

₁

= 50 um

D

₂

= 125 um

Un modo es una solución de las ecuaciones de Maxwell y trans-porta una cantidad discreta de energía, se asocia a rayo luminoso La señal es capaz de viajar en varias rutas (llamadas modos) las mismas reciben la luz a diferentes ángulos..

Empalmes fáciles y acoplaciones a las fuentes de luz, mas baratas Aplicaciones locales y menores anchos de Banda.

Velocidad de Tx limitada (100 Mbps, 40 Km); mayor BW cuando menor es el número de modos que se transmiten

Fibra Multimodo

(66)

Fibra Multimodo de Índice Gradual que puede usarse en la banda de 850 nm o 1300 nm o en ambas bandas simultáneamente

Puede emplearse para transmisión análoga o digital Diámetro del núcleo 50 ± 3 um

Diámetro del revestimiento 125 ± 3 um

Perfil del Índice de Refracción Casi parabólico Apertura Numérica 0.18 a 0.24

Coeficiente de Atenuación < 4 dB/Km en λ_{= 850 nm}

< 2 dB/Km en λ_{= 1300 nm}

Ancho de Banda > 200 MHz x Km en λ_{= 850}

> 200 MHz x Km en λ_{= 1300}

Fibra Multimodo (Rec. G.651)

(67)

Existen dos tipos de fibra Multimodo distinguidos por el perfil del índice que poseen y por la manera como la luz viaja a

través de ella

o La fibra multimodo de índice escalón, también llamada de

Salto de Índice de Refracción

o La fibra multimodo de índice gradual

FO Multimodo

Nucleo (um) Revestimiento (um)

Escalón

200 250 - 380 Gradual

50 (Japón, Europa) 125 62.5 (America) 125

(68)

Fibras de Índice Escalonado

La fibra de Índice Escalonado tiene un núcleo de un solo tipo de vidrio con un índice de reflexión constante y un límite de transición bien definido entre el núcleo y la cubierta.

En este caso todos los modos se propagan a la misma velocidad pero sobre trayectos de distancias diferentes, la dispersión modal puede ser critica en grandes distancias.

n₂ n₁ _n D iá m e tr o

(69)

El núcleo con el cladding hacen una diferencia de índice de refracción, lo cual hace que la luz se desplace en línea recta, en este caso el índice de refracción es constante desde el eje de la FO hasta donde termina el revestimiento; en este punto se produce un salto del índice o discontinuidad del índice.

FO Multimodo de Índice Escalón

(70)

n₂ n₁ _n D iá m e tr o

La fibra de Índice Gradual tiene un núcleo con un índice de refracción de forma parabólica (o casi parabólica) y un límite de transición núcleo-cladding que no está bien definido.

Los modos que se desplazan cerca del centro del núcleo ven un índice refractivo más alto y se propagan más despacio que los modos que se desplazan cerca del cladding (a diferente velocidad). Esto reduce o elimina la dispersión modal.

FO Multimodo de Índice

(71)

En este caso el núcleo esta compuesto por capas de vidrio de diferente índice de refracción, el cual hace que la luz viaje en forma de parábola redireccionandose siempre hacia el eje de la fibra, el Índice de refracción es constante en el revestimiento pero el índice del núcleo varia gradualmente con la distancia desde el eje de la fibra y se hace máximo en el centro

FO Multimodo de Índice

(72)

V = Parámetro estructural, determina el comporta-miento monomodal de la fibra.

a = Radio del núcleo de la fibra

λ _{= longitud de onda de trabajo.}

Modos de Propagación de la FO

La Frecuencia Normalizada V es un parámetro que describe la estructura del modo y relaciona los parámetros geométricos, ópticos y de longitud de onda de transmisión

Relaciona el máximo ángulo de aceptancía de la fibra, el número de modos electromagnéticos en la fibra y la cantidad de dispersión introducida por las diferentes trayectorias entre los modos.

=

;* <

= 18

=

;* <

= 18

8_>? = 2 8_>? = 2 8_@ = 4 8_@ = 4 Índice Escalón Índice Gradual > 2.405 FO Multimodo

(73)

Problema:

Se tiene un conductor de fibra óptica con perfil gradual cuyo

diámetro del núcleo es de 50 µm, su apertura numérica es de

0.2, y su longitud de onda (λ), es de 1µm. ¿Cuántos modos de

propagación de luz serán conducidos por el núcleo de esta fibra?

Problema:

Determinar el parámetro V, a λ = 0.85 µm, para una fibra índice

escalón con diámetro de núcleo de 50 µm, n₁ = 1.47, n₂ = 1.45.

Cuántos modos de propagación existen en esta fibra a 0.82 µm y

(74)

Es la fibra que por su diseño es capaz de guiar un solo rayo de luz (modo), se reduce el tamaño del núcleo causando emisión de la luz en un solo modo, el del rayo axial (longitudinal).

Elimina el retardo por trayectorias diferentes.

Transmisiones de alta velocidad (40 GHz, 200 Km sin repetidores); BW superior a la fibra multimodo.

Ventana de trabajo: 1310 nm, 1550 nm, 1625 nm.

Requieren cuidados y experiencia para los empalmes y acoplación a las fuentes, son mas caras

Fibra Monomodo

n₂ n₁ Nucleo (um) 8 -10 Revestimiento (um)

(75)

Fibra Monomodo cuya longitud de onda de dispersión nula esta situada alrededor de 1300 nm optimizada para su uso en la banda de 1300 nm También puede usarse en la banda de 1550 nm (no optimizada).

Diámetro campo modal 1300 nm 9 um (revest. con depression)

(± 10%) 10 um (revest. adapt ado)

Diámetro del revestimiento 125 ± 3 um

Longitud de Onda de corte 1100 nm < λ_{c < 1280 nm}

Coeficiente de Atenuación 0.1~1 dB/Km en λ_{= 1300 nm}

0.25~0.5 dB/Km en λ_{= 1550 nm}

Coeficiente de Dispersión 3.5 de 1285 a 1330 nm

Cromática (máximo pseg/nmxKm) 6 de 1270 a 1340 nm

Fibra Monomodo (Rec. G.652)

(76)

Tipos Fibras CCITT

Modo Índice Dext núcleo (um) Dint revest (um) Atenuaci ón (dB/Km) Apertura Numéric a BW (MHz-Km) Monomodo Salto 10 125 0.3 0.08 > 1000 Multimodo Gradual 50 125 4 (850 nm) 0.2 600 Multimodo Salto 100 200 Multimodo Gradual 85 125 Multimodo Gradual 62.5 125 4 (850 nm) 0.2 160 Multimodo Salto 100 140 5 (850 nm) 0.2 100

(77)

Fibras Monomodo y Multimodo

La fibra Multimodo tiene un núcleo más grande y permite que varios modos se propaguen mientras el monomodo solo permite la propagación de un modo (el primer modo o modo fundamental). n 2 n 1 n D iá m e tr o n 2 n 1 n D iá m e tr o Fibra Mono-Modo Fibra Multimodo

(78)

Fibras Monomodo y Multimodo

(79)

La operación del enlace está limitada por: Receptor Receptor Pérdidas Ensanchamiento

Limitaciones de la FO

(80)

Parámetros Característicos

Parámetros Característicos de la FO

de la FO

Los parámetros que determinan las características de transmisión y propagación de los modos a través de una fibra óptica son:

PARAMETROS ESTATICOS, constantes a lo largo de la FO.

o Geométricos o Ópticos

PARAMETROS DINAMICOS, afectan la transmisión de la señal.

o Atenuación

o Dispersión Temporal

(81)

GEOMETRICOS

Son función de la tecnología usada en la fabricación de las fibras; diámetro del núcleo y revestimiento, excentricidad, no circularidad.

OPTICOS

Apertura Numérica

Índice de Refracción y Perfil del Índice de refracción.

Diferencia relativa de índices Longitud de onda de corte Diámetro del campo modal

Parámetros Estáticos

Parámetros Estáticos de la FO

de la FO

(82)

ATENUACION, Afectan la potencia y el nivel de la señal Intrínsecas: constitución física.

Extrínsecas (Perdidas) : fabricación, envejecimiento, tendido.

DISPERSION TEMPORAL, Limita la tasa de transmisión

(respuesta de frecuencia en Banda Base) Dispersión Modal

Dispersión del material

Dispersión por guías de onda (waveguide)

Parámetros Dinámicos de la FO

(83)

Parámetros

Parámetros Estáticos

Estáticos

Estáticos -

-

- Geométricos

Geométricos

Diámetro del núcleo (MM).

No circularidad del núcleo (MM).

Error de concentricidad núcleo – revestimiento (SM, MM). Diámetro del revestimiento (SM, MM).

No circularidad del revestimiento (SM, MM).

Diámetro del recubrimiento primario (SM, MM).

No circularidad del recubrimiento primario (SM, MM).

Error de concentricidad de revestimiento - recubrimiento primario (SM, MM)

(84)

Apertura Numérica

Cantidad de luz que puede aceptar una fibra óptica a través del núcleo.

Es el parámetro que da la idea de la cantidad de luz que puede ser guiada por una fibra óptica,

donde: AN varía entre 0.1 a 0.5

18 =

sin 4 =

−

18 =

sin 4 =

−

Parámetros

(85)

Es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio que consideremos.

donde: n ≥ 1 En la fibra óptica: n_nucleo > n_{revestimiento}

Índice de Refracción

=

.

=

.

=

Material Índice de Refracción Vacío 1.0000 Agua 1.009, 1.333 Aire 1.0003 Nucleo FO 1.465 Revestimiento FO 1.450 Vidrio 1.6

(86)

Es la pérdida de potencia luminosa que sufren los impulsos de luz a lo largo de la fibra (relación por unidad de longitud entre las potencias a la salida Tx y entrada Rx) y se mide en dBm

La cantidad de atenuación de la señal en la FO depende de la longitud de onda de la luz del emisor.

La

La Atenuación

Atenuación

Atenuación en FO

Atenuación

en FO

'

_(<)

= 10 log

FGH F_IH

'

_(<)

= 10 log

FGH F_IH

(dB)

(<)

=

_J

10 log

_FFGH (<)

=

_J

10 log

_FFGH

(dB/Km)

(87)

Potencia Coeficiente de atenuación de la fibra

La

La Atenuación

Atenuación

Atenuación en FO

Atenuación

en FO

P

_in

P

out

A medida que la luz viaja a través de la fibra óptica, su potencia decrece exponencialmente con la distancia L debido a que la luz es absorbida por la fibra cuando se propaga

La atenuación de la señal no depende del ancho de banda o la modulación

La potencia total transmitida se distribuye entre los diferentes modos (MM) y entre los rayos espectrales (SM)

(88)

Intrínsecas (del material)

o Perdidas por absorción OH

o Perdidas por Scattering Rayleigh

o Perdidas por Scattering debido a la estructura no uniforme

del núcleo

Extrínsecas o de Instalación (mal cableado o empalme)

o Perdidas causadas por curvaturas

o Por micro curvaturas causadas por presión externa o Por uniones (splice) – reflexión de Fresnel

o Por acoplamiento entre la fibra y los aparatos receptores y

Atenuación

(89)

Dependen de la composición del vidrio, impurezas, etc. y no pueden eliminarse.

Las ondas de luz en el vacío no sufren ninguna perturbación, pero al propagarse por un medio no vacío, interactúan con la materia produciéndose un fenómeno de dispersión debida a:

o Dispersión por absorción: la luz es absorbida por el material

transformándose en calor.

o Dispersión por difusión: la energía se dispersa en todas las

direcciones.

Esto significa que parte de la luz se irá perdiendo en el trayecto,

Perdidas Intrínsecas

(90)

Absorción debida a rayos ultravioleta e infrarrojos, la atenuación en función de

λ

, los picos corresponden a absorción producida por el ion hidroxilo, OH

-Se debe a la interacción existente entre los fotones que viajan por la fibra y las moléculas que componen en núcleo

Absorción ultravioleta es despreciable a partir de 1000 nm Absorción por infrarrojos no es apreciable hasta los 1400 nm

Debajo de 800 nm existe demasiada atenuación, no es utilizado Existen 3 zonas de mínima atenuación o ventanas

o 850 nm > 3 dB/Km o 1300 nm > 1 dB/Km

Perdidas por Absorción OH

λ _(nm) _Absorción _Rayleigh

(91)

1a. ventana 2a. ventana 3a. ventana ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ OH -Impurezas por agua OH -OH

-Perdidas por Absorción OH

Perdidas por Absorción OH

Absorción Infrarrojo Esparcimiento de Rayleigh !_N _{= 1.933=10}5P Q.RPN_< ! MN = 7.88=10 QV.QVN< _WXYZ 0[⁄_\] = .V RVR

(92)

Las fibras ópticas presentan una menor atenuación (pérdida) en ciertas porciones del espectro lumínico, las cuales se denominan ventanas y corresponden a las siguientes longitudes de onda

La 2da y 3ra ventana son típicamente escogidas debido a sus baja

Ventanas de Trabajo

Ventana Banda (nm) Longitud de Onda (nm) Alcance (Km) Atenuación (dB/Km) Costos Usos

1ra 800 - 900 850 2 2.3 Bajo LAN

2da 1250 - 1350 1310 40 0.5 Medio LAN, WAN,

SONET

3ra 1500 - 1600 1550 160 0.25 Elevado WAN,

(93)

Ventanas de Trabajo

A te n u a ci ó n Longitud de Onda Longitud de Onda de corte para fibras MM

Banda Descripción Longitud de Onda (nm)

O Original 1260 – 1360

E Extendida 1360 – 1460

S Corta 1460 – 1530

C Convencional 1530 – 1565

(94)

fibra óptica AllWave Ventana de operación adicional Sin water peak 1200 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 A te n u a ci ó n ( d B /k m ) 1600 1700 1400 1300 1500 Longitud de onda (nm) Ventana de operación tradicional fibra óptica convencional

La magnitud de la pendiente es ideal para altas velocidades

Ventanas de Trabajo

(95)

El esparcimiento de Rayleigh es un tipo de pérdidas causado por las fluctuaciones microscópicas (micro homogeneidades) en la densidad del material producidos por la agitación térmica en el proceso de fabricación

Las fluctuaciones de densidad causan la fluctuación aleatoria del índice de refracción sobre una escala mucho más pequeña que la longitud de onda óptica.

Cladding

Core

Perdidas por Scattering Rayleigh

(96)

Se produce cuando la luz encuentra en su camino partículas externas al medio continuo cuyo diámetro es menor que λ

Tienen mayor influencia para longitudes de onda cortas entre 400 y 1100 nm

Perdidas por Scattering Rayleigh

' = M

1

(97)

Perdidas por Scattering Rayleigh

Debido a las pérdidas por el efecto de Rayleigh, el OTDR determina las características de la fibra, mediante una curva Pérdida (dB) vs Longitud (Km)

El cambio abrupto de índices de refracción produce el efecto de reflexión de Fresnel (fibra-aire).

Se produce en los finales de fibra, conectores ópticos, empalmes mecánicos, etc..

(98)

Macro Curvaturas de la fibra originadas por el sometimiento de la fibra a curvaturas en el bobinado y tendido, varia exponencialmente con el radio de curvatura y se aprecia al sobrepasar el radio de curvatura critico, debido a que los haces de luz logran escapar del núcleo por superar el ángulo máximo de incidencia admitido para la reflexión total interna.

Micro curvaturas causadas por irregularidades entre el núcleo y el revestimiento, fluctuaciones del diámetro (error de elipticidad), tortuosidades del eje de la fibra (error de concentridad)

Perdidas por tendido, ambiente y envejecimiento o por radiaciones nucleares

Perdidas Extrínsecas

a

=

3 = `

(99)

Macro y Micro

Macro y Micro-

-

-curvaturas

curvaturas

Macro curvatura es referida a las pérdidas causadas por doblar la fibra más allá de un radio de curva mínimo.

Micro curvatura es entendida como las pequeñas curvas o las desviaciones mínimas en la interface entre el núcleo y el cladding. Cladding Core Presión aplicada Luz de entrada Luz de salida

(100)

Perdidas Ópticas

Perdidas por Absorción OH Perdidas por Scattering Rayleigh (impurezas o cambio de densidad) Perdidas por Scattering debido a no uniformidad del núcleo Presión lateral extrema causa micro curvaturas 1-10 um Perdidas por empalmes

Perdidas por radiación Perdidas debido a acoplamiento con dispositivo emisor de luz Perdidas debido a acoplamiento con dispositivo receptor de luz Reflexión de Fressnel Reflexión de Fressnel

(101)

La dispersión es un fenómeno que origina que dos señales se copropagen por diferentes rutas a través del mismo medio.

En comunicaciones por fibra óptica, hay algunos tipos de dispersión que puede afectar el rendimiento, ellos son: modal, material, Guía de onda y polarización

Dispersión en la Fibra Óptica

Dispersión Total ps / (nm Km) Dispersión Modal o Intermodal FO MM Dispersión Cromática

Dispersión por efecto Guía de Onda

FO SM

Dispersión del Material, Intramodal o Espectral Efectos Alineales Dispersión por Modo de

(102)

Dispersión sucede cuando diferentes componentes de señal viajan a diferentes velocidades de propagación debido a las diferentes estructuras ópticas y geométricas

o Su efecto son los pulsos que se ensanchan en el tiempo o Se produce interferencia intersimbolos (ISI), mas errores

Define la capacidad máxima o volumen de información que por unidad de longitud puede transmitirse por una fibra

Dispersión en la Fibra Óptica

Los símbolos se tornan

(103)

A medida que los pulsos viajan por la fibra, un retraso de los diversos rayos de luz origina el ensanchamiento en los pulsos. Esto limita la distancia, ancho de banda y velocidad de bits en una fibra, este efecto es acumulativo con la longitud de la fibra. En fibras MM la dispersión se da por las diferentes trayectorias y en fibras SM depende del ancho de banda del emisor

Dispersión en la Fibra Óptica

(104)

Dispersión Modal

Fibra Índice Índice

Dispersión de modos.- Los diferentes modos de una misma

longitud de onda siguen rutas distintas, tienen diferentes velocidades y llegan en instantes diferentes causando ensancha-miento del pulso de luz debido a la diferencia de retardos de grupo entre modos (típico fibras MM), depende del área transversal de la fibra Cladding Core Modo Fundamental M1 M2 Resultante ensanchada M1 Onda lenta M2 Onda veloz

(105)

Dispersión del material o espectral, debido a que el índice de refracción depende de λ_{, las diferentes longitudes de onda que}

componen el pulso enviado viajan a velocidades distintas y causan ensanchamiento del pulso de luz. Causada por el ancho espectral de la fuente óptica y afectan a fibras MM y SM. (prisma)

Dispersión Material

Fibra Índice Escalón

1ra Ventana Max 120 ps Km nm

Cladding

Core

Modo

Fundamental Modo de

(106)

Dispersión de la guía de onda, producto de la diferencia en la dependencia de longitud de onda y el tiempo de retardo de grupo entre modos (MM). Ocurre cuando el índice del núcleo difiere levemente del índice del cubrimiento y parte de la luz se refleja una vez que penetra en el cubrimiento, varia para diferentes longitudes de onda, depende de las dimensiones de la fibra (núcleo)

Dispersión de la Guía de Onda

(107)

La dispersión por polarización es causada por la natural dependencia de la polarización con ciertas moléculas lo cual causa que la Polarización dependa del índice de refracción.

Dispersión por Polarización

(108)

Dispersión Tipo de Fibra

Monomodo Multimodo Gradual Multimodo Escalón

t ΤΤΤΤ_b t t_r1 t_rn t ΤΤΤΤ_B

ΤΤΤΤ

_B

>

ΤΤΤΤ

_b

Duración del bit al inicio de la fibra Duración del bit al final de la fibra

Tiempo que tarda en viajar por la fibra el rayo con trayectoria más corta

Tiempo que tarda en viajar por la fibra el rayo con trayectoria más larga

ΤΤΤΤb ΤΤΤΤB t_r1 t_rn

Dispersión

Dispersión en la FO

en la FO

(109)

n n

n Sección de la Fibra _RefracciónÍndice de

125 um 100 um 10 um 50 um 125 um 125 um Monomodo

Multimodo índice gradual Multimodo índice en escalón

Pulso de

Entrada Propagación de la“luz” en la fibra Pulso deSalida

Dispersión

(110)

Sistema

Sistema de

de

de Transmisión

Transmisión

Transmisión por

Transmisión

por

por FO

por

FO

Información de Entrada (voz, video, datos) Información de Salida (voz, video, datos) Fibra Óptica

(111)

Transmisor y Fuentes Ópticas

Receptor y Detectores Ópticos

Cables de Fibra Óptica Empalmes

Conectores

Repartidores Ópticos (ODF)

Elementos de un enlace por FO

(112)

El terminal emisor, es una unidad perteneciente a un sistema de transmisión por fibra óptica, y esta constituido por :

o Emisor óptico y

o El Circuito de excitación del emisor

Unidad Transmisora

Circuito Excitador Circuito Excitador Señal del Codificador Modulador

Señal del Señal

Polarización

Modulación Directa

Modulación Externa

(113)

Son elementos encargados de generar los impulsos luminosos que se transmitirán a lo largo de la fibra, reciben señal eléctrica modulada en voltaje y la convierten en señales de luz moduladas. Existen dos tipos:

o Diodos Luminosos (LED = Light Emiting Diode) o Láseres (ILD = Injection Laser Diode).

Deben evaluarse diferentes parámetros: consumo, fiabilidad a cambios de temperatura, potencia de salida para mayor alcance, pureza espectral, modulación a la velocidad de transmisión.