Cuestionario De Fibra Optica

CUESTIONARIO FIBRA ÓPTICA

Conteste con sus propias palabras las siguientes preguntas y agregue dibujos o tablas donde considere conveniente.

1. ¿Qué es una fibra óptica?

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el núcleo de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

2. ¿Qué tipo de ondas conducen las fibras ópticas?

Los sistemas de comunicaciones de fibra óptica utilizan la luz como mecanismo para transmitir información de un lugar a otro; la luz es un tipo de radiación electromagnética similar a las ondas de radio pero que oscilan a frecuencias superiores a éstas; aunque el término de luz se utiliza coloquialmente para definir la luz visible, este tipo de radiación también incluye a las ondas ultravioletas e infrarrojas, siendo estás últimas las que más se utilizan en las comunicaciones por fibra óptica.

3. ¿En qué rango de frecuencias se encuentran estas ondas?

En el espectro electromagnético las ondas de luz, incluyendo el infrarrojo y ultravioleta, se encuentran alrededor del rango de frecuencias de 300 GHz a 30 PHz (GHz = x 109 y PHz x 1015)

4. ¿Qué tipo de propagación sufren estas ondas y cómo es su frente de onda?

Las ondas de luz viajan en línea recta, en todas direcciones por tener un frente de onda esférico y su velocidad es aproximadamente 3 x 108 m/s en el espacio libre

5. ¿Cómo es la velocidad de estas ondas en los diferentes medios?

Su velocidad es aproximadamente 3 x 108 m/s en el espacio libre, pero dicha velocidad disminuye si se le hace pasar por otro medio diferente como vidrio, agua o plástico, que tienen un índice de refracción mayor.

6. ¿En qué principios se basa la fibra para conducir la luz a través de ella sin que se disperse y en resumen en qué consisten dichos principios?

El cableado de fibra óptica utiliza fibras de plástico o de vidrio para guiar los impulsos de luz desde el origen hacia el destino, medios que son de mayor densidad que el espacio libre y que utilizando los principios básicos de las leyes de la óptica geométrica, la ley de la refracción, el principio de reflexión interna total y la ley de Snell, permiten que un rayo de luz que se desplaza entre 2 medios de diferente densidad (n1 y n2), con un ángulo específico, puede quedar “prácticamente atrapado” en el segundo medio (núcleo n1), reflejándose en él sucesivamente y de esta manera ser guiado por él.

Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que éste no atraviese el revestimiento, sino que se refleje sucesivamente dentro del núcleo y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite.

7. ¿Qué es el cono de aceptación de una fibra óptica?

Son los ángulos aceptados para lograr la reflexión interna total dentro de una fibra

8. Describa 5 características de la fibra monomodo.

- Transporta un solo rayo de luz

- Transmite a distancias largas

- El diámetro del núcleo se reduce hasta 8.3 a 10 micrones

- Transmisión es paralela al eje de la fibra

- Menor dispersión

9. Describa 5 características de la fibra multimodo

10. ¿Qué es la dispersión modal y como afecta la eficiencia de la fibra?

Los tendidos extensos de fibra pueden generar impulsos poco claros al ser recibidos en el extremo receptor ya que la luz que ingresa a la fibra en diferentes ángulos requiere de distintos períodos de tiempo para viajar a través de la fibra. Este efecto, conocido como dispersión modal, es el que limita la longitud de los segmentos de fibra multimodo, por lo general a distancias menores a 1 km.

11. Describa los tipos de fibra multimodo según su índice de refracción del núcleo

- 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.

12. Describa los tipos de fibra multimodo según su ancho de banda:

- OM1: Fibra 62.5/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

- OM2: Fibra 50/125 µm, soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores

- OM3: Fibra 50/125 µm, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m), usan láser como emisores.

13. Haga un diagrama de los componentes de un sistema de comunicación con fibra óptica y describa la función de cada uno de ellos.

La señal de información que puede ser voz, datos o video se convierte de su formato original (analógico en el caso de la voz y el video) a pulsos digitales, utilizando un codificador o convertidor A/D (analógico a digital); estos pulsos digitales disparan una fuente de luz potente que se enciendo o se apaga, según el dato que reciba, pudiendo ser un LED que emite un haz de luz infrarroja de baja intensidad (como el que contienen los controles remotos) o luz láser de alta intensidad, este haz de luz viaja por el cable de fibra óptica que lo lleva a grandes distancias; en el extremo receptor, un dispositivo detector de luz, que puede ser una fotocelda o fotodetector convierte los pulsos de luz nuevamente a señal eléctrica, estos pulsos eléctricos son amplificados (amplificador) y reformados (formador de pulsos) en su formato digital, después de lo cual alimentan a un decodificador o a una convertidor D/A (digital a analógico), según sea el caso, para recuperar la información original: datos o voz o video, respectivamente.

En el siguiente diagrama se muestran los componentes de un sistema de comunicación por fibra óptica como el que se listó anteriormente:

14. Describa 4 especificaciones de las más importantes en los cables de fibra óptica.

Tamaño o medida del cable: la medida se especifica con el diámetro del núcleo y del revestimiento que están

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