fibra optica


La comunicación por fibra óptica es un método de transmisión de información de un lugar a otro mandando señales de luz a través de fibra óptica. La luz en forma de ondas electromagnéticas viajeras, es modulada para transmitir información. Desarrollado en la década de 1970. Los sistemas de comunicación de fibra óptica, han revolucionado la industria de las telecomunicaciones y han desempañadoun papel importante en el advenimiento de la era de la información. Debido a sus ventajas sobre la transmisión eléctrica, las fibras ópticas han sustituido en gran medida las comunicaciones mediante cables de cobre en las redes del mundo desarrollado.
El proceso de comunicación mediante fibra óptica implica los siguientes pasos: (1) creación de la señal óptica mediante el uso de un transmisor; (2)transmisión de la señal a lo largo de la fibra, garantizando que la señal no sea demasiado débil o distorsionada; (3) recepción de la señal, lo que consiste en la conversión de ésta a una señal eléctrica.
Tecnología
Los sistemas modernos de fibra óptica, generalmente, incluyen: transmisores ópticos para convertir una señal eléctrica en una señal óptica que se envío por la fibra óptica; cablesde fibra óptica que contienen múltiples haces de fibras ópticas que se instalan a través de conductos subterráneos y edificios; varios tipos de amplificadores; y un receptor óptico para recuperar la señal como una señal eléctrica. La información contenida es típicamente comunicación digital generada por computadoras, telefonía digital, y compañías de cable.
[editar]Transmisores
Véansetambién: Diodo láser y Led.
Los transmisores ópticos más comúnmente utilizados son dispositivos semiconductores tales como diodos emisores de luz (led) ydiodos láser. La diferencia entre los diodos led y el láser es que los led producen una luz incoherente, la cual se dispersa, y el láser produce una luz coherente, no dispersa. Para su uso en comunicaciones ópticas los transmisores ópticos semicondutores,deben ser diseñados para ser compactos, eficientes, y confiables, mientras se opera en un rango de longitud de onda óptima y directamentemodulada en altas frecuencias.
En su forma más simple, un led es una unión de semiconductores PN polarizada, emitiendo luz a través de emisiones espontáneas, un fenómeno conocido como electroluminiscencia. La luz emitida es incoherente, con un ancho espectralrelativamente amplio de 30-60 nm, aunque la transmisión de luz led es también ineficiente, con sólo el 1% de la potencia de entrada. Sin embargo, debido a su diseño relativamente sencillo los ledes son muy útiles para aplicaciones de bajo costo.
Las comunicaciones led se producen principalmente a partir de GaAsp o GaAs. Debido a que los ledes GaAsp operan a una mayor longitud de onda que los ledesGaAs (1,3 micrómetros contra 0,81-0,87 µm), su espectro de salida es más ancho en un factor de alrededor de 1,7 veces. El ancho de amplio espectro de los ledes causa una alta dispersión en la fibra, limitando considerablemente su producto tasa de bits-distancia (medida común de utilidad). Los ledes son adecuados principalmente para aplicaciones de red de área local con velocidades de 10 a 100 Mbit/s,y distancias de transmisión de unos pocos kilómetros. Los ledes se han desarrollado para usar varios pozos cuánticos para emitir luz en diferentes longitudes de onda en un amplio espectro, y actualmente están en uso en redes de área local de multiplexado por división de longitud de onda.
Un láser semiconductor transmite luz a través de la emisión estimulada en vez de emisión espontánea, lo queresulta en una alta potencia de salida (~100 mW), así como otros beneficios de la luz coherente. La salida del láser es relativamente direccional, permitiendo un acoplamiento de alta eficiencia (~50%) en fibras monomodo. La anchura espectral estrecha permite altas tasas de transferencia de bits, ya que reduce el efecto de dispersión cromática. Los láseres semiconductores pueden ser modulados...