COMUNICACIONES POR MEDIO DE FIBRA ÓPTICA: CUESTIONARIO

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Respuestas de  Guía Parcial I

1.- Defina que es una FO.

R= es un medio físico que transporta luz por medio de un filamento transparente y flexible que puede ser de plástico o vidrio.

2.- Dibuje los tres elementos principales de FO

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3.- ¿Cuáles son las ventanas de trabajo para la FO?

R= son las longitudes de onda que se utilizan en las fibras ópticas

4.- ¿A qué zona del espectro electromagnético corresponden estas ventanas?      

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5.- ¿Cual es la justificación de que se usen solo estas ventanas?

R= porque se trabajan con radiaciones electromagnéticas con longitudes de 750 nm a 1650 nm. Además de cómo se pueden obtener mejores prestaciones de transmisión de la fibra en cada caso.

6.- Defina los fenómenos de refracción y reflexión. Apóyese con la Ley de Snell

R= la reflexión  es cuando la luz regresa de vuelta al medio de origen con el mismo ángulo de propagación. Mientras, la refracción es cuando la luz atraviesa al medio dos y cambia su ángulo de propagación.

Para ambos fenómenos se ocupa la ley de Snell expresada matemáticamente como: [pic 7]

7.- ¿Por qué es necesario calcular una frecuencia de corte?

R= porque así se restringe las frecuencias de transmisión para evitar la pérdida de información y que se aumente el ensanchamiento del pulso

8.- ¿Qué es la dispersión modal?

R= es la diferencia de tiempo que tarda los diversos modos en recorrer una longitud en una fibra

9.- ¿Qué es la dispersión cromática?

R= es cuando al inyectar luz en diversas longitudes  en una dirección, van a tener diferentes velocidades y por consiguiente hay retardo entre las diferentes longitudes

10.- ¿Qué es la dispersión temporal?

R= es el alargamiento de los pulsos que provoca el  aumento del tiempo entre dos pulsos sucesivos de luz

11.- ¿Qué es y a que se debe el ensanchamiento del pulso?

R= el ensanchamiento de pulso se debe a que los rayos de luz incidentes toman diferentes trayectorias por una fibra y llegan al destino en diferentes tiempos.

12.- ¿Cómo se puede disminuir el retardo temporal?

R= entre más monocromática y coherente sea la fuente, menor anchura espectral, y por lo tanto menor dispersión cromática. Entre menor retardo por dispersión cromática (, menor retardo total, dada la siguiente fórmula.  . [pic 8][pic 9]

Dado que las fibras ópticas de índice abrupto (, alcanzan distancias relativamente cortas, a menor distancia, menor retardo total. [pic 10]

13.- ¿Qué es el perfil del índice de refracción?

R= es un parámetro adimensional que indica la naturaleza del material cuando interactúa con la energía.

14.- ¿Qué indica la apertura numérica? 

R= nos indica la cantidad de luz que puede ser guiada por una fibra óptica

15.- ¿Qué es la frecuencia normalizada?

R= es para generalizar los fenómenos de propagación en diferentes fibras ópticas

16.- ¿Qué es y que indica el ángulo critico y el ángulo de máxima apertura?

R= el ángulo de máxima apertura, es el ángulo medido desde el eje de la fibra para el cual el rayo incidente experimenta reflexión total. Puesto que los rayos se alejan de la normal cuando entran en un medio menos denso, y la desviación de la normal aumenta a medida que aumenta el ángulo de incidencia, hay un determinado ángulo de incidencia, denominado ángulo crítico, para el que el rayo refractado forma un ángulo de 90°. Con la normal, por lo que avanza justo a lo largo de la superficie de separación entre ambos medios. Si el ángulo de incidencia se hace mayor que el ángulo crítico, los rayos de luz serán totalmente reflejados.

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17.-¿Qué relación existe entre ambos ángulos?

R= los rayos de luz dentro del núcleo de la fibra pueden incidir en varios ángulos pero la reflexión total interna total se produce exclusivamente para aquellos que inciden con un ángulo mayor que el crítico.

18.- ¿Cuál es la causa del desfasamiento total?

R= es porque la velocidad de propagación es la misma para todos los modos entonces se tiene un desfasamiento a la salida y se representa como 

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19.-¿Cómo podemos aumentar el índice de refracción? 

R= aumentando su densidad óptica, pero al aumentar su densidad óptica tendremos menor velocidad de propagación

20.- ¿Cuál es la condición para que una fibra sea monomodo?

R= es aquella que tiene solo un modo y tiene un 75 % de la potencia

21.-¿Qué ventajas tiene la FO sobre el cable de cobre?

R= la fibra óptica tiene una baja atenuación, un aislamiento eléctrico mayor que provoca que las interferencias electromagnéticas externas no perturben la transmisión, es más ligero, compacto y posee una buena calidad. 

22.-¿Qué ventajas tiene la FO monomodo sobre la fibra de índice abrupto?

R= que la fibra monomodo tiene un único modo por lo tanto alcanza distancias muy largas (aprox. 400 Km) y tiene el 75 % de la potencia. Mientras que la de índice abrupto se usa para distancias cortas (max. 10 Km)

23.-¿Cómo se puede aumentar la velocidad de propagación?  

R= si sabemos que existe una relación directa entre la velocidad de la luz entre el índice de refracción del núcleo de la fibra (Vp=C/n1) entonces podemos decir que mientras menor sea  el índice de refracción del núcleo, Mayor velocidad de propagación podremos alcanzar en la fibra.

24.-¿Qué utilidad tiene la fibra de índice gradual?

R= se utiliza en los enlaces de más alta capacidad de información.

25.-¿Cuál es la principal condición para que exista propagación en una FO?

R= es necesario que sean perfectamente concéntricas y que [pic 13]

26.-¿Qué es la propagación parabólica?

R= es la propagación cuando todos los modos llegan al mismo tiempo.

27.-¿Cómo se puede disminuir la dispersión cromática?

R=  se disminuye haciendo más monocromática y coherente la fuente y por consiguiente disminuyendo la anchura espectral 

28.-¿Qué es una fibra de salto de índice?

R= es aquella fibra óptica en donde el cambio de índice de refracción al pasar de una zona a otra cambia bruscamente  

29.-¿Qué característica debe  tener una FO ideal?  

R= un núcleo y una cubierta diferente, un núcleo y una cubierta perfectamente concéntricas, un diámetro constante en toda su longitud, mínima dispersión y atenuación, longitud amplia, alta resistencia mecánica y que sea económica

30.-¿Cómo se disminuye la dispersión modal?

R= se disminuye variando el índice de refracción o propagando un solo modo 

31.-¿Qué métodos existen para la fabricación de FO? 

R= por doble crisol y por preforma

32.-Explique como se lleva a cabo el proceso de estirado de la FO

R= el material se introduce  en forma de varilla en un soporte de doble crisoles rodeados por un horno que al derretir el material  a una temperatura especifica produce los hilos y este se enrolla en un tambor giratorio que se coloca por debajo 

33.-Explique como se lleva a cabo el proceso de fabricación por preforma (por deposición interna)

R= también llamado como MCVD es el proceso por el cual se deposita capas de sílice dentro del  tubo con la ayuda de cloruros y oxigeno en forma de gas que al calentarlo con un soplete en movimiento  se crean las capas de sílice.

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