FIBRAS OPTICA

ESTRUCTURA CABLES

La fibra óptica consiste en tres partes:·

La interior, denominada núcleo.
· La exterior, llamada revestimiento y recubrimiento.

El núcleo tiene un índice de refracción superior al del revestimiento. Debido a esta diferencia de índices, la luz transmitida se mantiene y propaga a través del núcleo, satisfaciéndose el principio de reflexión total interna.Haciendo diferentes combinaciones entre el tamaño del núcleo y la diferencia de índices entre el núcleo y el revestimiento, se pueden obtener diferentes fibras en las que existe un único modo de propagación, manteniendo la relación V < 2,405.

La luz que entra en la fibra óptica se propaga a través del núcleo en modos, que representan a los diferentes caminos posibles de las ondas luminosas.Las ondas luminosas deben entrar en la fibra dentro de cierto ángulo, llamado ángulo de aceptación.Un parámetro extrínseco a la fibra óptica es la ventana de trabajo, la longitud de onda central de la fuente luminosa que utilizamos para transmitir la información a lo largo de la fibra.La atenuación en las fibras es producida por tres causas: Dispersión, debida a defectos microscópicos de la fibra; absorción, debida a materiales no deseados de la fibra y flexión debida a las curvaturas.



Tipos DE FIBRA OPTICA

Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.


Fibra multimodo

Una 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 1 km; es simple de diseñar y económico.Su distancia máxima es de 2 km y usan diodos láser de baja intensidad

El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.

Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.Además, según el sistema ISO 11801 para clasificación de fibras multimodo según su ancho de banda las fibras pueden ser :

OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisoresOM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisoresOM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet(300 m), usan láser como emisores.Fibra monomodoUna fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 100 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).


Ventajas

Su ancho de banda es muy grande, gracias a técnicas de multiplexación por división de frecuencias (X-WDM), que permiten enviar hasta 100 haces de luz (cada uno con una longitud de onda diferente) a una velocidad de 10 Gb/s cada uno por una misma fibra, se llegan a obtener velocidades de transmisión totales de 1 Tb/s.Es inmune totalmente a las interferencias electromagnéticas.Es segura. Al permanecer el haz de luz confinado en el núcleo, no es posible acceder a los datos trasmitidos por métodos no destructivos.Es segura, ya que se puede instalar en lugares donde puedan haber sustancias peligrosas o inflamables, ya que no transmite electricidad.


Desventajas

A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:La alta fragilidad de las fibras.Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.[1]No existen memorias ópticas.


Características

La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.Núcleo y revestimiento de la fibra óptica.Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.Así, en el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centroA lo largo de toda la creación y desarrollo de la fibra óptica, algunas de sus características han ido cambiando para mejorarla.

Las características más destacables de la fibra óptica en la actualidad son:Cobertura más resistenteUso dual: contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida de la fibra.Mayor protección en lugares húmedos: proporciona a la fibra, una mayor vida útil y confiabilidad en lugares húmedos.Empaquetado de alta densidad: se consigue una más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos.


USOS

Se puede usar como una guía de onda en aplicaciones médicas o industrialesLa fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperatura, presión.Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios.Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativosLíneas de abonadoLas fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminaciónTambién es utilizada para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxímetroSe emplea como componente en la confección del hormigón translúcido.Comunicaciones con fibra óptica: se emplea como medio de transmisión para las redes de telecomunicaciones