TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

22
TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD” - TUNJA “UNAD” - TUNJA ALVARO F. ROJAS ZAPATA ALVARO F. ROJAS ZAPATA COD. 6771774 COD. 6771774

description

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD” - TUNJA. TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN. ALVARO F. ROJAS ZAPATA COD. 6771774. INGENIERIA DE LAS TELECOMUNICACIONES. FIBRA ÓPTICA. OBJETIVOS A prender los conceptos fundamentales en lo relacionado con la teoría de la fibra óptica. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

Page 1: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRANTUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ABIERTA Y A DISTANCIA

“UNAD” - TUNJA“UNAD” - TUNJA

ALVARO F. ROJAS ZAPATAALVARO F. ROJAS ZAPATA

COD. 6771774COD. 6771774

Page 2: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

FIBRA ÓPTICAFIBRA ÓPTICA

INGENIERIA DE LAS INGENIERIA DE LAS TELECOMUNICACIONETELECOMUNICACIONE

SS

Page 3: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

OBJETIVOSOBJETIVOS

-AAprender los conceptos fundamentales en lo relacionado con la teoría de la fibra óptica.

-DDistinguir los diversos tipos de fibra óptica, así como sus aplicaciones.

-CConocer y diferenciar los eventos típicos que puede llegar a poseer la fibra óptica.

-CConocer y manejar la diversa instrumentación para medición de parámetros de la fibra óptica, sobre todo el reflectómetro óptico temporal (OTDR).

Page 4: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

INTRODUCCIONINTRODUCCION

INICIACION DE LAS COMUNICACIONES ÓPTICASINICIACION DE LAS COMUNICACIONES ÓPTICAS

- La invención del LASER y el perfeccionamiento en los materiales vítreos dio un giro total al campo de las comunicaciones al demostrar que podía ser posible enviar señales de información por medio de señales luminosas.

- Su justificación principal radica en la cada día más creciente demanda de servicios de comunicaciones, tanto en volumen, como en capacidad de transmisión de información, con costos de instalación y mantenimiento constantes.

- Ancho de banda más amplio y, por consiguiente, mayor velocidad de conmutación, con mínima atenuación con respecto a los tradicionales conductores de cobre. Además, por ser una guía de onda, las perturbaciones del medio van a ser casi nulas, lo que no ocurre en otros medios de transmisión como con los radio enlaces en los cuales factores como las precipitaciones atmosféricas, contaminación y otros influyen en la calidad de la transmisión.

Page 5: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

EVOLUCIÓN DE LAS COMUNICACIONESEVOLUCIÓN DE LAS COMUNICACIONES

AYER 64 kbps equivalente a 1 llamada ALAMBRE DE COBRE 0.4

HOY 2.4 GBits equivalente a 32.000 llamadas FIBRA ÓPTICA MONOMODO

MAÑANA 2.4 GBits equivalente a FIBRA ÓPTICA MONOMODO 32.000.000 de llamadas

Page 6: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

PROPIEDADES DE LA FIBRA ÓPTICAPROPIEDADES DE LA FIBRA ÓPTICA

- Gran ancho de banda.

- Atenuación de la fibra independiente de la velocidad de transmisión.

- Inmune al ruido y las interferencias.

- Imposibilidad de detección.

- Dimensiones y peso menor.

- Más económica.

Page 7: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

FENÓMENOS INTERVINIENTES EN LA ADECUADA FENÓMENOS INTERVINIENTES EN LA ADECUADA PROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA FIBRA ÓPTICAPROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA FIBRA ÓPTICA

REFRACCIÓN: Es un fenómeno particular de la luz, el cual radica en que cuando la luz que está en el vacío penetra a un medio diferente, experimentará un cambio tanto en la velocidad como en la dirección. A la relación de este cambio de velocidad se denomina INDICE DE RE-FRACCIÓN

Dirección 1

Velocidad 1 = c

Dirección 2

Velocidad 2

MEDIO 1 = VACIO

MEDIO 2

ÍNDICE DE REFRACCIÓN = n = Velocidad de la luz en el vacío = c

Velocidad de la luz en el medio = v

C = 300.000 Km/seg.

Page 8: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

FENÓMENOS INTERVINIENTES EN LA ADECUADA FENÓMENOS INTERVINIENTES EN LA ADECUADA PROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA FIBRA ÓPTICAPROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA FIBRA ÓPTICA

REFLEXIÓN: Cuando una onda luminosa incide en la superficie de contacto entre dos materiales con diferentes índices de refracción o plano de separación, ocurrirán dos fenómenos:

1. Parte de la onda luminosa se refleja hacia el medio de donde procede, a esta onda se le denomina onda reflejada.

2. Sufre una desviación de la velocidad y dirección en la trayectoria original o se refracta, a esta onda sele denomina onda refractada.

Rayo incidente

Rayo refractado

Rayo reflejado

MEDIO 1

MEDIO 2

Page 9: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

CLASES DE FIBRAS ÓPTICAS

Page 10: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

TIPOS DE FIBRAS ÓPTICASTIPOS DE FIBRAS ÓPTICASMULTIMODO: Son aquellas fibras que permiten múltiples modos de propagación de la luz, entendiendose por modo una posible trayectoria que la luz pueda tomar dentro de la fibra, se caracterizan por tener un núcleo de espesor alto, siendo las dimensiones mas usuales 50/125m, 62,5/125m y 100/125m.

Ventajas.

- Económica.

Desventajas.

- No es apta para trayectos largos.

- Sus velocidades de conmutación son lentas.

Page 11: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

n1

n2

n2

CLASES DE FIBRA MULTIMODO.CLASES DE FIBRA MULTIMODO.FIBRA MULTIMODO DE INDICE GRADUAL

Page 12: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

MONOMODO:MONOMODO: Son aquellas fibras que permiten únicamente un solo modo de propagación de la luz, es decir, la luz se verá “forzada” a tomar una sola trayectoria, debido a su núcleo tan estrecho (8,3 micrones). Su dimensión única es de 9/125 m.

Este tipo de fibra es el más utilizado actualmente para trayectos largos, debido a que la forma de onda no se deforma al final de su trayectoria, permitiendo hacer conmutación de señales a alta velocidad.

Page 13: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA OPTICAOPTICA

1. Pérdidas

Las pérdidas son definidas como aquellas circunstancias de tipo físico que hacen que la señal luminosa de entrada se vaya degradando a medida de que vaya recorriendo la fibra.

Matemáticamente se define como la relación entre las potencias luminosas tanto de salida como de entrada.

Pérdida = 10 log dB

Potencia de salida

Potencia de entrada

La fibra en si por estar construida con materiales no ideales, también posee su coeficiente de atenuación el cual está expresado en dB/Km.

Coeficiente de pérdida = 10 logPotencia de salida

Potencia de entrada

1

Longitud de la fibra

Page 14: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA ÓPTICAÓPTICA

MECANISMOS INDUCTORES DE PÉRDIDAS

- Composición física del material del núcleo

- Impurezas en la fibra.

- Defectos en el modo de cableado.

- Geometría de la fibra.

Es necesario destacar que la atenuación no depende de la frecuencia de transmisión de la señal que se está enviando, como ocurre en el cable de cobre, si-no que depende de la longitud de onda a la cual se está transmitiendo.

Page 15: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA ÓPTICAPROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA ÓPTICA

A medida de que la longitud de onda aumenta, la atenuación tiende a disminuir, sin embargo existen tres longitudes de ondas especiales en las cuales la atenuación es especialmente baja, a estas longitudes de onda especiales se les da el nombre de VENTANAS, y son utilizadas como portadoras en la gran mayoría de sistemas de comunicaciones por fibra óptica, estas ventanas están en las longitudes de onda de 850, 1300 y 1550 nm.

Las ventanas se clasifican de acuerdo al tipo de fibra óptica a trabajar, así:

- Para fibra óptica MULTIMODO: 850 y 1300 nm.

- Para fibra óptica MONOMODO: 1310 y 1550 nm.

Page 16: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA ÓPTICAPROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA ÓPTICA

2. Dispersión

Se entiende como dispersión el efecto de deformación del pulso de salida recibido en un extremo de la fibra con respecto al pulso de entrada transmitido en el otro extremo.

Pulso transmitido

Pulso recibido

La dispersión es causada por la naturaleza misma de la fibra, tal como su constitución (Monomodo o Multimodo), la calidad de la fibra y la cantidad de señal perdida por unidad de longitud.

Page 17: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

PROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA ÓPTICAPROBLEMAS DE ATENUACIÓN EN LA FIBRA ÓPTICA

CLASES DE DISPERSIÓN

- Dispersión modal, generada por la misma naturaleza de la fibra multimodo.

- Dispersión espectral, intramodal o del material, relacionada con el hecho de que a cada longitud de onda, le corresponde una velocidad de propagación, dependiendo del índice de refracción correspondiente.

LA SUMA CUADRÁTICA DE LAS DOS ANTERIORES NOS DA UNA DISPERSIÓN DENOMINADA DISPERSIÓN CROMÁTICA, DENOMINADA ASI POR LAS DIVERSAS LONGITUDES DE ONDA ASOCIADAS A LA LONGITUD DE ONDA CENTRAL.

- Dispersión por efecto guía ondas: Dispersión debida a los parámetros geométricos y ópticos de la fibra.

Page 18: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

Se denomina reflexión a la cantidad de potencia que se devuelve hacia la fuente de origen, esto debido a que en el el punto de terminación de la fibra existe una superficie lisa reflejante, la cual es generada al cambiar bruscamente el índice de refracción del material del núcleo de la fibra hacia el aire.

Potencia incidentePotencia reflejada

Reflexión = 10 log Potencia reflejada

Potencia incidente

PERDIDAS POR REFLEXIÓNPERDIDAS POR REFLEXIÓN

Page 19: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

CABLES DE FIBRAS ÓPTICAS

Page 20: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

CABLESCABLES•USO INTERIOR

•USO EXTERIOR

•AÉREOS

•SUBMARINOS

•DUCTOS

•DIELÉCTRICOS

Page 21: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN

DISTRIBUCIÓN - INTERIORDISTRIBUCIÓN - INTERIOR LOOSE TUBELOOSE TUBE BREAKOUTBREAKOUT

ARMADOARMADO AÉREOAÉREO

CABLESCABLES

Page 22: TUTOR: ING. JOSE MIGUEL HERRAN