Fibra Optica

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
TRABAJO DE FÍSICA III
FIBRA ÓPTICA

2012-03-22
INDICE
La Fibra Óptica
HISTORIA DE LAS COMUNICACIONES POR FIBRAS OPTICAS
El Espectro
Principios Generales
Estructura de una fibra
Propagación de la luz
COMUNICACIONES POR FIBRA ÓPTICA
Características de las Fibras
Dispersión Cromática
DispersiónModal
Atenuación
Pérdidas por Absorción
Pérdidas por Dispersión
Otras fuentes de Pérdidas Las Ventanas
Aplicaciones

HISTORIA DE LAS COMUNICACIONES POR FIBRAS OPTICAS
La historia de la fibra óptica comienza cuando el físico irlandés John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro de un material (agua), curvándose por reflexión interna. Este principio fue utilizado en su épocapara iluminar corrientes del agua en fuentes públicas. En 1952, el físico Narinder Singh Kapany, apoyándose en los estudios de John Tyndall, realizó experimentos que condujeron a la invención de la fibra óptica.
Desde 1960, a raíz de la invención del láser (amplificador de luz por emisión estimulada de
radiaciones), las investigaciones se han dirigido hacia la realización de un sistema detransmisión por fibras ópticas que, debido a la alta frecuencia del portador utilizado (1014 Hz), podría permitir la transmisión de una gran cantidad de información. De aquí, las investigaciones se han orientado principalmente a examinar los tres componentes básicos de un sistema de transmisión por fibras ópticas: el medio de transmisión, las fuentes ópticas (en la zona visible o en el infrarrojopróximo) moduladas por la señal que lleva la información y el detector óptico, que extrae de la portadora óptica modulada " una señal prácticamente igual a la señal presente a la entrada.
En lo relativo al medio de transmisión, se estudiaron tres posibilidades:
• Visibilidad directa a través del aire (propagación en el espacio libre)
• Haz de luz guiado por medio de espejo y/o lentes (guías detubo metálico).
• Fibras de vidrio.
En lo que respecta a las fuentes ópticas en 1960 con la inversión del láser por el Dr. Theodore Maiman se pensó en la posibilidad de su empleo como portadora de información para aplicaciones en enlaces de telecomunicaciones seguros, de gran velocidad y capacidad.
Por consiguiente durante el período 1960-1965 numerosos investigadores estudiaron como variostipos de láser podrían usarse para propósitos de comunicación. Así se llega a obtener láseres que permiten la generación de luz frecuencia y fase estables y de alta luminosidad.
Es en 1970 que se obtienen los primeros láseres semiconductores de onda continua trabajando a temperatura ambiente y realizado con capas alternativas de Ga As y Al Ga As (láser de heterojuntura).
También como fuenteóptica se ha desarrollado el diodo emisor de luz (LED). Desde 1972, cuando se realizó por primera vez el LED tipo Burrus, el progreso en este campo ha sido impresionante. A pesar de que los LED no tienen las mismas características de funcionamiento
de los láseres, desde los puntos de vista de la velocidad de modulación y dé la potencia óptica
emitida, tiene una vida más larga y un precioinferior en comparación con los láseres.
Los resultados obtenidos en el campo de las fuentes ópticas y de los medios de transmisión, han estimulado también los estudios para el desarrollo de los correspondientes detectores ópticos.
Estos dispositivos pueden clasificarse como fotodiodos PIN, que originan un electrón por casi
cada fotón incidente y fotodiodos de avalancha, que producen de 10 a 100electrones por cada fotón incidente.
En resumen, para haber llegado a éste estado de la investigación, se han sucedido diferentes generaciones de emisores y detectores ópticos, así como también de métodos de fabricación y materiales para la elaboración de las fibras.
El Espectro
La radiación procedente del Sol se fotografía con un espectrómetro y se analiza utilizando un espectrógrafo. Las...