Monografias.com > Tecnología
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

La Fibra Óptica




Enviado por goyos



     

    Indice
    1.
    Introducción

    2. ¿Qué es la Fibra
    Óptica?

    3. ¿Cómo Funciona la Fibra
    Óptica?

    4. ¿Cuáles son los
    dispositivos implícitos en este
    proceso?

    5. Componentes y Tipos de Fibra
    Óptica

    6. Ventajas y Desventajas de la Fibra
    Óptica

    7. Conclusiones

    1.
    Introducción

    La Historia de la
    comunicación por la fibra
    óptica es relativamente corta. En 1977, se
    instaló un sistema de prueba
    en Inglaterra; dos
    años después, se producían ya cantidades
    importantes de pedidos de este material.
    Antes, en 1959, como derivación de los estudios en
    física
    enfocados a la óptica,
    se descubrió una nueva utilización de la luz, a la que se
    denominó rayo láser, que
    fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de que los mensajes
    se transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia
    cobertura.
    Sin embargo esta utilización del láser era muy
    limitada debido a que no existían los conductos y canales
    adecuados para hacer viajar las ondas
    electromagnéticas provocadas por la lluvia de fotones
    originados en la fuente denominada láser.
    Fue entonces cuando los científicos y técnicos
    especializados en óptica dirigieron sus esfuerzos a la
    producción de un ducto o canal, conocido
    hoy como la fibra óptica. En 1966 surgió la
    propuesta de utilizar una guía óptica para la
    comunicación.
    Esta forma de usar la luz como portadora de información se puede explicar de la
    siguiente manera: Se trata en realidad de una onda
    electromagnética de la misma naturaleza que
    las ondas de radio, con la
    única diferencia que la longitud de las ondas es del orden
    de micrómetros en lugar de metros o
    centímetros.

    2. ¿Qué es la
    Fibra Óptica?

    Los circuitos de
    fibra óptica son filamentos de vidrio
    (compuestos de cristales naturales) o plástico
    (cristales artificiales), del espesor de un pelo (entre 10 y 300
    micrones). Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente
    pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera
    que el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin
    interrupción.
    Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los alambres
    de cobre
    convencionales, tanto en pequeños ambientes
    autónomos (tales como sistemas de
    procesamiento de
    datos de aviones), como en grandes redes geográficas
    (como los sistemas de largas líneas urbanas mantenidos por
    compañías telefónicas).

    3. ¿Cómo
    Funciona la Fibra Óptica?

    En un sistema de transmisión por fibra
    óptica existe un transmisor que se encarga de transformar
    las ondas electromagnéticas en energía
    óptica o en luminosa, por ello se le considera el
    componente activo de este proceso. Una
    vez que es transmitida la señal luminosa por las
    minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se
    encuentra un tercer componente al que se le denomina detector
    óptico o receptor, cuya misión
    consiste en transformar la señal luminosa en
    energía electromagnética, similar a la señal
    original. El sistema básico de transmisión se
    compone en este orden, de señal de entrada, amplificador,
    fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra
    óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra
    óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor,
    amplificador y señal de salida.
    En resumen, se puede decir que este proceso de
    comunicación, la fibra óptica funciona como medio
    de transportación de la señal luminosa, generado
    por el transmisor de LED’S (diodos emisores
    de luz) y láser.
    Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes
    adecuadas para la transmisión mediante fibra
    óptica, debido a que su salida se puede controlar
    rápidamente por medio de una corriente de
    polarización. Además su pequeño
    tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje
    necesario para manejarlos son características atractivas.

    4. ¿Cuáles son
    los dispositivos implícitos en este
    proceso?

    Los bloques principales de un enlace de comunicaciones
    de fibra óptica son: transmisor, receptor y guía de
    fibra. El transmisor consiste de una interfase analógica o
    digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y
    un adaptador de fuente de luz a fibra. La guía de fibra es
    un vidrio ultra puro o un cable plástico. El receptor
    incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz, un foto
    detector, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de
    voltaje y una interfase analógica o digital En un
    transmisor de fibra óptica la fuente de luz se puede
    modular por una señal análoga o digital.
    Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la señal
    o en pulsos digitales.
    El conversor de voltaje a corriente sirve como interfase
    eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente de
    luz.
    La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz LED o un diodo
    de inyección láser ILD, la cantidad de luz emitida
    es proporcional a la corriente de excitación, por lo tanto
    el conversor voltaje a corriente convierte el voltaje de la
    señal de entrada en una corriente que se usa para dirigir
    la fuente de luz.
    La conexión de fuente a fibra es una interfase mecánica cuya función es
    acoplar la fuente de luz al cable.
    La fibra óptica consiste de un núcleo de fibra de
    vidrio o plástico, una cubierta y una capa protectora. El
    dispositivo de acoplamiento del detector de fibra a luz
    también es un acoplador mecánico.
    El detector de luz generalmente es un diodo PIN o un APD
    (fotodiodo de avalancha). Ambos convierten la energía de
    luz en corriente. En consecuencia, se requiere un conversor
    corriente a voltaje que transforme los cambios en la corriente
    del detector a cambios de voltaje en la señal de
    salida.

    5. Componentes y Tipos de
    Fibra Óptica

    El Núcleo: En sílice, cuarzo fundido o
    plástico – en el cual se propagan las ondas
    ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 um para la fibra
    multimodo y 9um para la fibra monomodo.
    La Funda Óptica: Generalmente de los mismos materiales que
    el núcleo pero con aditivos que confinan las ondas
    ópticas en el núcleo.
    El revestimiento de protección: por lo general esta
    fabricado en plástico y asegura la protección
    mecánica de la fibra.

     

    Los tipos de Fibra Óptica son:
    Fibra Monomodo:
    Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de
    transporte de
    información. Tiene una banda de paso del orden de los 100
    GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero
    también es la más compleja de implantar. El
    dibujo
    muestra que
    sólo pueden ser transmitidos los rayos que tienen una
    trayectoria que sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado
    el nombre de "monomodo" (modo de propagación, o camino del
    haz luminoso, único). Son fibras que tienen el
    diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud
    que la longitud de onda de las señales ópticas que
    transmiten, es decir, de unos 5 a 8 m m. Si el núcleo
    está constituido de un material cuyo índice de
    refracción es muy diferente al de la cubierta, entonces se
    habla de fibras monomodo de índice escalonado. Los
    elevados flujos que se pueden alcanzar constituyen la principal
    ventaja de las fibras monomodo, ya que sus pequeñas
    dimensiones implican un manejo delicado y entrañan
    dificultades de conexión que aún se dominan
    mal.

     

    Fibra Multimodo de Índice Gradiante Gradual:
    Las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen
    una banda de paso que llega hasta los 500MHz por
    kilómetro. Su principio se basa en que el índice de
    refracción en el interior del núcleo no es
    único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia
    la cubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el
    eje de la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras
    permiten reducir la dispersión entre los diferentes modos
    de propagación a través del núcleo de la
    fibra.
    La fibra multimodo de índice de gradiente gradual de
    tamaño 62,5/125 m (diámetro del
    núcleo/diámetro de la cubierta) está
    normalizado, pero se pueden encontrar otros tipos de fibras:-
    Multimodo de índice escalonado 100/140 mm.
    – Multimodo de índice de gradiente gradual 50/125 m
    m.

     

     

     

    Fibra Multimodo de índice escalonado:
    Las fibras multimodo de índice escalonado están
    fabricadas a base de vidrio, con una atenuación de 30
    dB/km, o plástico, con una atenuación de 100 dB/km.
    Tienen una banda de paso que llega hasta los 40 MHz por
    kilómetro. En estas fibras, el núcleo está
    constituido por un material uniforme cuyo índice de
    refracción es claramente superior al de la cubierta que lo
    rodea. El paso desde el núcleo hasta la cubierta conlleva
    por tanto una variación brutal del índice, de
    ahí su nombre de índice escalonado.

     

    ¿Qué tipo de conectores usa?
    Con la Fibra Óptica se puede usar Acopladores y
    Conectores:
    Acopladores:
    Un acoplador es básicamente la transición
    mecánica necesaria para poder dar
    continuidad al paso de luz del extremo conectorizado de un cable
    de fibra óptica a otro.
    Pueden ser provistos también acopladores de tipo
    "Híbridos", que permiten acoplar dos diseños
    distintos de conector, uno de cada lado, condicionado a la
    coincidencia del perfil del pulido.

     

    Conectores:
    1.- Se recomienda el conector 568SC pues este mantiene la
    polaridad.
    La posición correspondiente a los dos conectores del 568SC
    en su adaptador, se denominan como A y B. Esto ayuda a mantener
    la polaridad correcta en el sistema de cableado y permite al
    adaptador a implementar polaridad inversa acertada de pares entre
    los conectores
    2.- Sistemas con conectores BFOC/2.5 y adaptadores (Tipo ST)
    instalados pueden seguir siendo utilizados en plataformas
    actuales y futuras.
    Identificación: Conectores y adaptadores Multimodo se
    representan por el color marfil
    Conectores y adaptadores Monomodo se representan por el color
    azul.

    Para la terminación de una fibra óptica es
    necesario utilizar conectores o empalmar Pigtails (cables armados
    con conector) por medio de fusión.
    Para el caso de conectorización se encuentran distintos
    tipos de conectores dependiendo el uso y l normativa mundial
    usada y sus Características.-
    ST conector de Fibra para Monomodo o Multimodo con uso habitual
    en Redes de Datos y equipos
    de Networking locales en forma Multimodo.-

    FC conector de Fibra Óptica para Monomodo o
    Multimodo con uso habitual en telefonía y CATV en formato Monomodo y
    Monomodo Angular.-

    SC conector de Fibra óptica para Monomodo y
    Multimodo con uso habitual en telefonía en formato
    monomodo.

    6. Ventajas y Desventajas de
    la Fibra Óptica

    Ventajas
    – La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de
    dos millones de bps.
    – Acceso ilimitado y continuo las 24 horas del día, sin
    congestiones.
    Video y
    sonido en
    tiempo
    real.
    – Es inmune al ruido y las
    interferencias.
    – Las fibras no pierden luz, por lo que la transmisión es
    también segura y no puede ser perturbada.
    – Carencia de señales eléctricas en la fibra.
    – Presenta dimensiones más reducidas que los medios
    pre-existentes.
    – El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al
    de los cables metálicos.
    – La materia prima
    para fabricarla es abundante en la naturaleza.
    – Compatibilidad con la tecnología
    digital.

    Desventajas
    – Sólo pueden suscribirse las personas que viven en las
    zonas de la ciudad por las cuales ya esté instalada la
    red de fibra
    óptica.
    – El coste es alto en la conexión de fibra óptica,
    las empresas no
    cobran por tiempo de utilización sino por cantidad de
    información transferida al computador,
    que se mide en megabytes.
    – El coste de instalación es elevado.
    – Fragilidad de las fibras.
    – Disponibilidad limitada de conectores.
    – Dificultad de reparar un cable de fibras roto en el
    campo.

    Nuevas Características de la Fibra
    Óptica.
    Coberturas más resistentes:
    La cubierta especial es extruida a alta presión
    directamente sobre el mismo núcleo del cable, resultando
    en que la superficie interna de la cubierta del cable tenga
    arista helicoidales que se aseguran con los subcables.
    La cubierta contiene 25% más material que las cubiertas
    convencionales.

    Uso Dual (interior y exterior):
    La resistencia al
    agua, hongos y
    emisiones ultra violeta; la cubierta resistente; buffer de 900
    µm; fibras ópticas probadas bajo 100 kpsi; y
    funcionamiento ambiental extendida; contribuyen a una mayor
    confiabilidad durante el tiempo de vida.

    Mayor protección en lugares húmedos:
    En cables de tubo holgado rellenos de gel, el gel dentro de la
    cubierta se asienta dejando canales que permitan que el agua migre
    hacia los puntos de terminación. El agua puede acumularse
    en pequeñas piscinas en los vacíos, y cuando la
    delicada fibra óptica es expuesta, la vida útil es
    recortada por los efectos dañinos del agua en contacto.
    combaten la intrusión de humedad con múltiples
    capas de protección alrededor de la fibra óptica.
    El resultado es una mayor vida útil, mayor confiabilidad
    especialmente ambientes húmedos.

    Empaquetado de alta densidad:
    Con el máximo número de fibras en el menor
    diámetro posible se consigue una más rápida
    y más fácil instalación, donde el cable debe
    enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a
    conseguir un cable con 72 fibras de construcción súper densa cuyo
    diámetro es un 50% menor al de los cables
    convencionales.

    7.
    Conclusiones

    Después de efectuada la presente investigación se obtienen las siguientes
    conclusiones:
    1.- La historia de la comunicación a través de la
    Fibra Óptica revolucionó el mundo de la
    información, con aplicaciones, en todos los órdenes
    de la vida moderna, lo que constituyó un adelanto
    tecnológico altamente efectivo.
    2.- El funcionamiento de la Fibra Óptica es un complejo
    proceso con diversas operaciones
    interconectadas que logran que la Fibra Óptica funcione
    como medio de transportación de la señal luminosa,
    generando todo ello por el transmisor LED’S y
    láser.
    3.- Los dispositivos implícitos en este complejo proceso
    son: transmisor, receptor y guía de fibra, los cuales
    realizan una importante función técnica, integrados
    como un todo a la eficaz realización del proceso.
    4.- La Fibra Óptica tiene como ventajas indiscutibles, la
    alta velocidad al navegar por internet, así como su
    inmunidad al ruido e interferencia, reducidas dimensiones y peso,
    y sobre todo su compatibilidad con la tecnología
    digital.
    Sin embargo tiene como desventajas: el ser accesible solamente
    para las ciudades cuyas zonas posean tal instalación,
    así como su elevado costo, la
    fragilidad de sus fibras y la dificultad para reparar cables de
    fibras rotos en el campo.
    5.- Actualmente se han modernizado mucho las
    características de la Fibra Óptica, en cuanto a
    coberturas más resistentes, mayor protección contra
    la humedad y un empaquetado de alta densidad, lo que constituye
    un adelanto significativo en el uso de la Fibra Óptica, al
    servicio del
    progreso tecnológico en el mundo.

     

     

     

     

    Autor:

    Gregorio Rodriguez

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter