FIBRA OPTICA

JUAN ANTONIO GARCIA FERNANDEZ 11/05/2012

FIBRA OPTICA

Es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes

de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o

materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que

representan los datos a transmitir.

1-Ventajas fibra óptica.

Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy

elevados.

Es de pequeño tamaño.

Gran flexibilidad.

Gran ligereza.

Inmune a las alteraciones electromagnéticas.

Insensibilidad a los parásitos.

Gran resistencia mecánica.

Resistencia al calor, frio, corrosión.

Coste menor respecto al cobre.

2-PROPAGACION DE LA LUZ EN UNA FIBRA

OPTICA.

Cuando la luz incide en la fibra óptica, puede tener variaciones

en su intensidad, es decir, la cantidad de variaciones o modos

dependerá de las dimensiones de la fibra y de los distintos

índices de refracción que pudieran estar presentes a lo largo de

todo el medio.

3-RADIO DE CURVATURA EN LA FIBRA OPTICA

Cuando la fibra óptica es sometida a una curvatura, se genera

una atenuación y estas perdidas pasan desapercibidas hasta que

se sobrepasa una curvatura critica.

En la fibra óptica se considera un radio de curvatura minimo de

valor igual a diez veces el diámetro del tubo que aloja el modulo

de fibras.

Existen 2 tipos de curvaturas que se representan en la fibra

óptica.

Microcurvatura.

Se producen por fuerzas laterales localizadas a lo largo de toda la

fibra. Estas se producen durante la fabricación o también

durante la instalación.

La tensión que producen es inversamente proporcional al radio

de curvatura.

Macrocurvatura.

Las perdidas por curvatura se producen cuando le damos a la

fibra óptica una curvatura excesivamente pequeña (radio menor

a 4 o 5 cm) la cual hace que los haces de luz logren escapar del

núcleo por superar al ángulo máximo de reflexión total interna.

4-TIPOS MATERIAL DE FIBRAS OPTICAS.

Fibra óptica de vidrio. Tiene el menor nivel de atenuación y tanto el núcleo como el recubrimiento implican una alta pureza óptica, por estar fabricados de dióxido de silicio o de cuarzo fundido. Para incrementar los índices de refracción, se mezcla con algunas impurezas de germanio, titanio o fósforo; tiene el costo más elevado.

Fibra óptica de plástico. Tiene la atenuación más alta de todos los tipos de fibra, por lo que se recomienda para redes de corta distancia. El núcleo está hecho de plometilmetacrilato (PMMA) recubierto de un fluoropolímero, además de que su proceso de fabricación es más barato.

Fibra óptica de plástico – silicio (PCS). Su atenuación se ubica entre la fibra óptica de vidrio y la de plástico. El núcleo es de vidrio y el recubrimiento de un polímero plástico con menor refracción. Por su estructura, es más difícil la instalación de conectores en este tipo de fibra, lo que la hace la menos popular de las tres.

TIPOS DE FIBRAS

Fibras multimodo.

Si el núcleo de la fibra óptica es mayor que el recubrimiento, un

rayo de luz se propaga a través de la fibra como múltiples rayos o

modos. A partir de esto, las señales de entrada y salida tendrán

marcadas diferencias en potencia, porque buena parte de los

rayos que “rebotan” en el recubrimiento disipan su energía como

calor. De manera adicional, no todos los rayos llegan al mismo

tiempo al destino, ya que los de más alta frecuencia rebotarán

más veces que los de baja frecuencia, los cuales prácticamente

transitan por el centro del núcleo.

En las fibras multimodo, los índices de atenuación y de

dispersión en el tiempo son mayores que en otros tipos de fibra;

sin embargo, por no necesitar tanta precisión en el núcleo, son

las más económicas y atractivas del mercado para enlaces debajo

de los cinco kilómetros. Están hechas de plástico, vidrio, o

mezclas de plástico y silicio.

Fibra monomodo

Este tipo de fibras posee un núcleo extremadamente delgado:

8.3 µm y 10 µm. Dado lo estrecho del conductor, el rayo de luz

difícilmente puede “rebotar” en las paredes del recubrimiento,

como resultado éste se conduce por el centro del núcleo. La

consecuencia directa es que casi no existe dispersión de energía

como calor y la atenuación es menor, pues sólo hay un rayo en la

fibra.

La fibra monomodo soporta mayores distancias y ancho de

banda, pero a la vez es más costosa por el hecho de que

únicamente se emplea vidrio en su fabricación.

5-ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE

TRANSIMISION POR F.O.

EMISORES.

Estos dispositivos se encargan de convertir la señal eléctrica en señal luminosa, emitiendo el haz de luz que permite la transmisión de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:

LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo, pero su uso es fácil y su tiempo de vida es muy grande, además de ser económicos.

Lasers. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rápidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es

difícil, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los LEDs y también son mucho más costosos.

DETECTORES

Detectores PIN: su nombre viene de que se componen de una

unión P-N y entre esa unión se intercala una nueva zona de

material intrínseco (I), la cual mejora la eficacia del detector.

Detectores APD: los fotodiodos de avalancha son foto detectores

que muestran, aplicando un alto voltaje en inversa, un efecto

interno de ganancia de corriente debido a la ionización de

impacto.

CONECTORES: Los conectores más comunes usados en la fibra

óptica para redes de área local son los conectores ST, LC, FC Y SC.

REPARTIDORES OPTICOS

HAY 2 TIPOS

EN “T” Y EN ESTRELLA.

DISTURIBUYEN LA SEÑAL DE UNA A DOS DIBRAS, MIENTRAS QUE

LOS ACOPLADORES EN ESTRELLA LA DISTRIBUYEN VARIAS FIBRAS

Y EN ESTRELLA.

6-PARAMETROS DINAMICOS DE LAS F.O.

Atenuacion: es la perdida de potencia optica en una fibra, se

mide en dB y dB/km. Una perdida del 50% de la potencia de

entrada equivale a -3dB

Las perdidas pueden ser intríndecas o extrínsecas.

Intríndecas: dependen de la composición del vidrio,

impurezas, etc., y no las podemos eliminar.

Extrínsecas: son debidas al mal cableado y empalme.

Longitud de onda: es la distancia en la que la luz se propaga por

una fibra.

Laser: es aparato que origina la luz que va a recorrer la fibra

óptica.

7- PARTES DE UNA FIBRA OPTICA

Núcleo: Es propiamente la fibra óptica, el filamento delgado de vidrio por donde viaja la luz. Revestimiento: Es una o más capas que rodean a la fibra óptica y están hechas de un material con un índice de refracción menor al de la fibra óptica, de tal forma que los rayos de luz se reflejen por el principio de reflexión total interna hacia el núcleo y permite que no se pierda la luz.

Forro: Es un revestimiento de plástico que protege a la fibra y la

capa media de la humedad y los maltratos.

8- CABLES MONOFIBRA

Su aplicación más usual es la de latiguillos de conexión de los

equipos a las fibras de los cables de gran capacidad cuando éstos

se despeinan para la conexión a aquellos. Su función de

latiguillos obliga a que su flexibilidad sea alta, para lo que el

elemento resistente se monta a base de hilatura de Kevlar

trenzada, lo que, a su vez, proporciona características

dieléctricas al conjunto.

Estos cables se usan en las centrales, dentro de los repartidores

ópticos, y en los puntos de terminación de abonado.

9- EMPALMES PERMANENTES Y TEMPORALES

Existen varias técnicas para los empalmes permanentes: las basadas en adhesivos y la fusión por gas o las de fusión por arco eléctrico. La más usada es la de fusión. Para soldar dos fibras, hay que cortar las fibras para tener superficies planas y perpendiculares al eje. Para conectar fibras ópticas se suelen encerrar los dos extremos en vainas cilíndricas de los que solo sobresalen las caras planas de los extremos.