Comunicaciones Opticas

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada Bolivariana

San Tome-Edo. Anzoátegui.

Comunicaciones Ópticas

Facilitador:

Ing. Hugo Betarte

Integrantes:

Ingeniería en Telecomunicaciones

Sección 7D-01

San Tomé, Noviembre del 2014.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN 3

MARCO TEÓRICO 4

LANZAMIENTO DE POTENCIA FUENTE – FIBRA 4

PATRÓN DE EMISIÓN DE LA FUENTE Javier.4

APERTURA NUMÉRICA DE EQUILIBRIO. javier.5

CÁLCULO DEL ACOPLE DE POTENCIA. Javier.6

LANZAMIENTO DE POTENCIA VERSUS LONGITUD DE ONDA. Javier.8

ESQUEMA DE LENTES PARA MEJORAR EL ACOPLE. Emily.8

UNIONES FIBRA A FIBRA: Emily.9

DESALINEAMIENTOS MECÁNICOS Emily.9

PÉRDIDAS RELACIONADAS A LA FIBRA. Nayarit.12

PREPARACIÓN DE LA FIBRA Nayarit.13

ACOPLE DE LEDS A FIBRAS MONOMODO. Nayarit.18

EMPALMES Yasmirce.18

TÉCNICAS DE EMPALME Yasmirce.20

EMPALME POR FUSIÓN 20

EMPALME MECÁNICO 23

EMPALMES EN FIBRAS MONOMODO. Yasmirce.24

CONECTORES Rosbel.25

TIPOS DE CONECTORES Rosbel.26

CONECTORES DE PROXIMIDAD 26

CONECTORES DE HAZ EXPANDIDO 28

CONECTORES MONOMODO 29

CONECTORES MULTIMODO 29

PÉRDIDAS POR RETORNO Rosbel.29

CONCLUSIÓN 31

BIBLIOGRAFÍA 32

INTRODUCCIÓN

MARCO TEÓRICO

LANZAMIENTO DE POTENCIA FUENTE – FIBRA

PATRÓN DE EMISIÓN DE LA FUENTE

La combinación de fuente de luz de fibra, calidad de fibra y diámetro de núcleo de la fibra determinará no sólo la distancia funcional del canal, sino también la velocidad de las comunicaciones. Recientemente, la fibra multimodo ha experimentado una transición de fibra de 62,5/125 (núcleo/blindaje) en varias calidades a fibra de 50/125 micras, también disponible en varias calidades, incluyendo la fibra de máximo rendimiento optimizada para láser. La fibra multimodo es normalmente la opción para distancias más cortas. La luz se lleva en varias rutas o modos. Un modo es la transmisión de luz en un estado constante. La fibra monomodo permite una única ruta/modo y es adecuada para aplicaciones de más largo alcance. La electrónica activa que respalda la fibra multimodo es menos costosa que la monomodo.

La velocidad a la que viaja la luz en una fibra se mide por su índice de refracción. Se trata de una ecuación que compara la velocidad de la luz en un medio con su velocidad máxima en el vacío. Esta luz viaja en el espectro no visible, normalmente 850 nm, 1300 nm o 1550 nm. El espectro visible termina aproximadamente a 750 nm. Este espectro puede llevar señales analógicas y digitales. Los dispositivos que activan la fuente de luz convierten esas señales en pulsos de luz dentro del espectro requerido para la transmisión. En el otro extremo, otro dispositivo detecta los pulsos de luz que hay en cada modo y los convierte otra vez en señales analógicas o digitales que entiende el dispositivo conectado.

La velocidad de la fibra se mide en hercios o ciclos por segundo. Cada ciclo equivale a un pulso u onda luminosa. Un hercio equivale a un ciclo. Como la fibra transmite a tasas de velocidad muy altas, medimos los pulsos/ciclos que un dispositivo lanza a la fibra en megahercios (millones de hercios por segundo). Debido a que la luz no se degrada con la distancia tan rápidamente como las señales eléctricas, la atenuación o pérdida de señal es inferior que en sus equivalentes de cobre. Ello permite que las ondas luminosas viajen mayores distancias.

APERTURA NUMÉRICA DE EQUILIBRIO.

En óptica, la apertura numérica (AN) de un sistema óptico es un número adimensional que caracteriza el rango de ángulos para los cuales el sistema acepta luz. Recíprocamente, también está relacionado con el ángulo de salida del sistema. La definición exacta del término varía según diferentes áreas de la óptica.

En la mayor parte de las áreas de la óptica, especialmente en microscopía, la apertura numérica de un sistema óptico tal como una lente queda definido por la siguiente ecuación:

donde n es el índice de refracción del medio en el que la lente se encuentra (1 para el aire, 1,33 para el agua pura, y hasta 1,56 para algunos aceites), y θ es la mitad del ángulo de aceptancia máximo que puede entrar o salir de la lente. La AN se mide generalmente con respecto a un objeto o a un punto de una imagen y varía con la posición del punto.

Ángulo de Aceptancia: es el máximo ángulo en el cual el rayo de luz incidente es atrapado por las paredes de la fibra. En este caso el rayo de luz se refleja totalmente en el recubrimiento de la misma, por lo que el ángulo de transmisión, sobre el recubrimiento de la fibra, es 90º.

Las fibras ópticas multimodo sólo guían la luz que entra en la fibra dentro de un determinado cono de aceptancia. La mitad del ángulo de este cono es el ángulo de aceptancia,θmax. Para fibras con perfil de salto de índice multimodo, este ángulo de aceptancia viene determinado por la siguiente expresión

donde nn es el índice de refracción del núcleo de la fibra, y nc es el índice de refracción de la cubierta.

Debido al gran parecido de esta expresión con las definiciones de AN de otras áreas de la óptica, es habitual llamar así al término de la derecha de la ecuación anterior, definiendo finalmente la apertura numérica de una fibra como

,

donde nn es el índice de refracción del eje central de la fibra. Nótese que cuando se usa esta definición, la relación entre la apertura numérica y el ángulo de aceptancia es una mera aproximación. En particular, los fabricantes suelen dar la AN para fibras monomodo básandose en esta expresión, aunque para este tipo de fibras el ángulo de aceptancia es algo diferente y no depende solamente de los índices de refracción de núcleo y cubierta.

CÁLCULO DEL ACOPLE DE POTENCIA.

Potencia Acoplada de la Fuente a la Fibra

As y Ωs son el Área y el ángulo de emisión fijo de la fuente

Af y Ωf son el Área y y el ángulo fijo de aceptación de la Fibra

Potencia Acoplada del LED a la Fibra

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