Fibra óptica

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Fibra óptica

(2)

Concepto de Fibra Óptica



Son filamentos de vidrio compuestos de cristales naturales o

artificiales



Mensajes en forma de haces de luz



Pasan a través de ellos de un

Pasan a través de ellos de un extremo a otro

extremo a otro



Pueden ahora usarse como los alambres de cobre

convencionales



En pequeños ambientes autónomos (tales como sistemas de

procesamiento de datos de aviones



!randes redes "eo"r#ficas (como los sistemas de lar"as l$neas

urbanas mantenidos por compañ$as telefónicas%

(3)

Aspectos básicos de óptica



&a luz se mueve a la velocidad de la luz en el vac$o



'uando cambia de medio la velocidad var$a



Sufre proceso de reflexión  de refracción



)dem#s de cambiar el modulo de su velocidad*

cambia de dirección de propa"ación



&os efectos de reflexión  refracción que se dan en

la frontera entre dos medios dependen de sus

+ndices de ,efracción

(4)

Ley de Snell

(5)

Principio físico de funcionamiento



-n rao de luz propa"#ndose en un medio puede reflejarse

totalmente en el interior del medio de maor $ndice de

refracción%



% Este fenómeno se conoce como reflexión interna total o

#n"ulo l$mite

(6)

Principio físico de funcionamiento



.e esta forma se puede "uiar la luz de forma

controlada tal  como se ve en el dibujo de

abajo (que representa de forma esquem#tica

como es la fibra óptica%

(7)

¿ De qué están hechas las Fibras

Ópticas ?



Se hacen de arena o s$lice



Materia prima abundante en comparación con el cobre



-nos /ilo"ramos de vidrio pueden fabricarse aproximadamente

01 /ilómetros de fibra óptica



&os dos constituentes esenciales de las fibras ópticas son el

n2cleo  el revestimiento%



El n2cleo es la parte m#s interna de la fibra  es la que "u$a la

luz%

(8)

COMPONENTE ! T"PO DE

F"#$% ÓPT"C%

 El Núcleo: En s$lice* cuarzo fundido o pl#stico 3 en el cual se propa"an las ondas ópticas% .i#metro4 56 o 78*5 um para la fibra multimodo  9um para la fibra monomodo%

 La Funda Óptica: !eneralmente de los mismos materiales que el n2cleo pero con aditivos que confinan las ondas ópticas en el n2cleo%  El revestimiento de protección: por lo "eneral esta fabricado en

(9)

¿ C&'o (unciona la Fibra Óptica ?



un transmisor que se encar"a de transformar

las ondas electroma"néticas en ener"$a

óptica o en luminosa (&E.:S (diodos

emisores de luz  l#ser%



las min2sculas fibras

(10)

¿ Cuáles son los dispositi)os

i'pl*citos en este proceso ?



% El transmisor consiste de una interfase analó"ica o

di"ital* un conversor de voltaje a corriente* una fuente

de luz  un adaptador de fuente de luz a fibra



% &a "u$a de fibra es un vidrio ultra puro o un cable

pl#stico



El receptor inclue un dispositivo conector detector

de fibra a luz* un foto detector* un conversor de

corriente a voltaje un amplificador de voltaje  una

interfase analó"ica o di"ital



fuente de luz se puede modular por una señal

(11)

Tipos de Fibra Óptica+



Fibra Monomodo:

 es la fibra que ofrece la maor capacidad de transporte de información  una banda de paso del orden de los ;66 !<z=/m

 m#s compleja de implantar

 que sólo pueden ser transmitidos los raos que tienen una traectoria que si"ue

el eje de la fibra*

 tienen el di#metro del n2cleo en el mismo orden de ma"nitud que la lon"itud de

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 Fibra Multimodo de Índice Gradiante Gradual

 tienen una banda de paso que lle"a hasta los 566M<z por /ilómetro

 se basa en que el $ndice de refracción en el interior del n2cleo no es 2nico  decrece cuando se desplaza del n2cleo hacia la cubierta

 &os raos luminosos se encuentran enfocados hacia el eje de la fibra

 reducir la dispersión entre los diferentes modos de propa"ación a través del n2cleo de la fibra%

(13)

 Fibra Multimodo de índice escalonado

 fabricadas a base de vidrio* con una atenuación de 16 d>=/m* o pl#stico* con una atenuación de ;66 d>=/m

 una banda de paso que lle"a hasta los 06 M<z por /ilómetro  constituido por un material uniforme cuo $ndice de refracción es

claramente superior al de la cubierta que lo rodea

 El paso desde el n2cleo hasta la cubierta conlleva por tanto una variación brutal del $ndice* de ah$ su nombre de $ndice escalonado

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,ENT%-% ! DE,ENT%-% DE

.% F"#$% ÓPT"C%

 ?E@A)B)S

 &a fibra óptica hace posible nave"ar por Cnternet a una velocidad de dos millones de bps%

 ?ideo  sonido en tiempo real%  D#cil de instalar%

 Es inmune al ruido  las interferencias* como ocurre cuando un alambre telefónico pierde parte de su señal a otra%

 &as fibras no pierden luz* por lo que la transmisión es también se"ura  no puede ser perturbada%

 'arencia de señales eléctricas en la fibra* por lo que no pueden dar sacudidas ni otros peli"ros% Son convenientes para trabajar en

ambientes explosivos%

 Presenta dimensiones m#s reducidas que los medios preexistentes%  El peso del cable de fibras ópticas es mu inferior al de los cables

met#licos* capaz de llevar un "ran n2mero de señales%

 &a materia prima para fabricarla es abundante en la naturaleza%  'ompatibilidad con la tecnolo"$a di"ital

(15)

,ENT%-% ! DE,ENT%-% DE

.% F"#$% ÓPT"C%



.ES?E@A)B)S



Sólo pueden suscribirse las personas que viven en las zonas de

la ciudad por las cuales a esté instalada la red de fibra

óptica% %



El coste de instalación es elevado%



Dra"ilidad de las fibras%



.isponibilidad limitada de conectores%



.ificultad de reparar un cable de fibras roto en el campo%



Se usan transmisores  receptores m#s caros%

&os empalmes entre fibras son dif$ciles%

&a fibra óptica convencional no puede transmitir potencias

elevadas%

@o transmite electricidad (también es una ventaja* as$ que no

puede alimentar dispositivos

(16)

¿ /ué tipo de conectores usa ?



Acopladores:



)coplador es b#sicamente la transición

mec#nica necesaria para poder dar

continuidad al paso de luz del extremo

conectando un cable de fibra óptica a otro



Existen acopladores de tipo F<$bridosF* que

permiten acoplar dos diseños distintos de

conector* uno de cada lado

(17)

(18)

CONECORES



4

_{'onectores  adaptadores Multimodo se representan por el color}

marfil

(19)



D' conector de Dibra Gptica para Monomodo o

Multimodo con uso habitual en telefon$a  ')A?

en formato Monomodo  Monomodo )n"ular%3

(20)



S' conector de Dibra óptica para Monomodo 

Multimodo con uso habitual en telefon$a en

formato monomodo

(21)

%P."C%C"ONE DE .% F"#$%

ÓPT"C%

 Internet  Redes

 Telefonía



Sensores* que van desde termómetros hasta

"iroscopios



Dibras que transmiten raos l#ser de alta potencia

para cortar  taladrar materiales%



Hdontolo"$a



Cnstrumentos médicos para examinar el interior del

(22)