Preguntas De Comunicaciones ópticas

Es un medio de tipo alambrico para transladar señales de luz

La capacidad de información de un sistema electrónico de comunicaciones es directamente proporcional a su amplitud de banda. Para fines de comparacion, se acostumbra expresar el ancho de banda de un sistema analogico de comunicaciones como un porcentaje de la frecuencia de su portadora. A esto se le llama a veces relación de utilizacion del ancho de banda.

En 1951,A. C. S. van Heel de Holanda, y H. H. Hopkins y N. S, Kapany ddnglaterra experimentaron con transmisi6n de luz a traves de haces de fibras.

El laser (de light qmplification by !i.timulated .emission of radiation, amplificaci6n de luz por emisi6n estimulada de radiaci6n) fue inventado en 1960.

En1970, Kapron, Kecky Maurer, de Corning Glass Works en Coming, New York, desarrollaron una

fibra optica con perdidas menores que 2 dBIkm. Fue el "gran" avanee necesario para pennitir los sistemas practicos de comunicaciones con fibra optica. A partir de 1970, la tecnologia de

fibras 6pticas ha crecido en forma exponenciaL

Ventajas

Mayor capacidad de información

Inmunidad a la diafonía

Inmunidad a las interferencias

Seguridad

Inmunidad al ambiente

Duración

Economía

Bajas perdidas

Desventajas

Costos de interconexión

Resistencia mecánica

Esquipo y personal especializado

Corta vida de elementos emisor y receptor de luz

λ =c/f

λ = longitud de onda (metros/ciclo)

c =velocidad del. luz (300,000,000 metros por segundo)

f =frecuencia (hertz)

la longitud de onda se suele expresar en

1 micron = 1 micrometro= 10-6

1 nanometro = 10-9 metros

1 A° = 10-10 metros. Angstrom

Las fibras de plastico tienen varias ventajas sobre las de vidrio.

Son mas flexibles y, en consecuencia, mas robustas que el vidrio.

Son faciles de instalar,pueden resistir mejor los esfuerzos.

Son menos costosas y pesan 60% menos que d vidrio.

La desventaja

Alta atenuacion característica: no propagan la luz con tanta eficiencia como el vidrio.

Las Fibras con núcleos de vidrio

Bajas atenuaciones características; sin embargo, las tibras PCS(Nuc1eo de vidrio y forro de plástico) son un poco mejores que las SCS(Nuc1eo de vidrio y forro de vidrio).

Las fibras PCS también se afectan menos por la radiación y, en consecuencia, tienen mucho más atractivo en las aplicaciones militares.

Las fibras SCS tienen las mejores características de propagación y son más fáciles de terminar que

las PCS.

Los cables SCS son los menos robustos y son más susceptibles a aumentos de atenuacion cuando están expuestos a la radiación.

De acuerdo can la configuracion, e1 cable puede consistir de un nucleo, un revestimiento, un tubo protector, amortiguadores, miembros resistentes y uno 0 mas forros o chaquetas de protección.

En la construccion suelta de tubo, cada fibra esta contenida en un tubo de proteccion. Dentro del tubo protector hay un compuesto de poliuretano que encapsula, o sella, a la fibra, y evita la penetracion del agua. Se puede presentar un fenómeno llamado corrosión bajo tensiones, 0 fatiga estatica si la fibra de vidrio se expone durante largos periodos a humedades altas. Los cristales de dioxido de silicio interaccionan con la humedad y hacen que las pegaduras se suelten, causando fracturas espontaneas despues de un periodo prolongado.

La construcción de un cable restringido de fibra 6ptica. Hay un amortiguador primario y uno secundario, rodeando al cable de fibra. Las chaquetas amortiguadoras protegen a la fibra de influencias mecanicas externas que pudieran causar su ruptura, o demasiada atenuacion optica. El Kevlar es un material fibrosa que aumenta la resistencia del cable a la tensión. De nuevo hay un tubo protector extemo, lIeno de poliuretano, que evita que la humedad se ponga en contacto con la fibra del nueleo.

Los materiales que se usan can frecuencia para reforzar y proteger a las fibras contra la abrasión

y los esfuerzos ambientales son el acero, la fibra de vidrio, el plástico.

Velocidad de propagacion

La energía electromagnética, como la luz, recorre aproximadamente 300,000,000 m/s en el espacio

libre. También, la velocidad de propagación es igual para todas las frecuencias de luz en el espacio libre, Sin embargo, se ha demostrado que en materiales más densos que el espacio libre, la velocidad se reduce. Cuando se reduce la velocidad de una onda electromagnética al pasar de uno a otro medio de un material más denso, el rayo de luz se refracta, 0 se dobla, hacia la normal.

Refracción

Es un rayo de luz que cambia de direccion en la interfaz al pasar de un medio a otro.

Por ejemplo tenemos la refarccion prismática.

Índice de refracción

La cantidad de desviación o refracción que sucede en la interfaz de dos materiales de distintas densidades se puede predecir bastante bien, y depende del índice de refracción de los dos materiales. Es la relación de la velocidad de propagación de un rayo de luz en el espacio libre, entre la velocidad de propagación del rayo en determinado material

n =c/v

c = velocidad de la luz en el espacio libre (300,000,000 metros por segundo)

v = velocidad de la luz en determinado material (metros por segundo)

La relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es igual a la razón entre la velocidad de la onda en el primer medio y la velocidad de la onda en el segundo medio.

n1 = indice de refraccion del material 1 (adimensional)

n2 = indice de refracci6n del material 2 (adimensianal)

θ1 =angulo de incidencia (grados)

θ2 = angulo de refraccion (grados)

Es muy importante en los cables de FO ya que por esta ley se puede hacer la trnsmision de datos

EI ángulo crítico se define como el ángulo de incidencia mínima en el cual no rayo de luz puede llegar a la interfaz entre dos medias y tener un ángulo de refracci6n de 90° a mayor. Esta definición solo se aplica cuando el rayo de luz pasa de un media más denso a uno menos denso.

Demostracion

Modo de propagación

En Ia terminologia de fibras opticas, la palabra modo simplemenle quiere decir camino. Si solo

hay una trayectoria que

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