Fibra Optica

Curso de Fibra Óptica
Capítulo 1 – Conceptos Básicos

Adolfo García Yagüe ~ agy@telnet-ri.es
Dpto. Ingeniería Producto Cables Ópticos ~ jmlain@telnet-ri.es
0.0 Mes 2005
Versión 1.0 ~ JunioAño
Diseñamos primero,
fabricamos después
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CURSO DE FIBRA ÓPTICA

Capítulo 1: Conceptos básicos
Capítulo 2: Cables de fibra óptica
Capítulo 3: Cableado
Capítulo 4:Empalme de la fibra óptica
Capítulo 5: Componentes Ópticos Pasivos
Capítulo 6: Conectores
Capítulo 7: Reflectometría
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Diseñamos primero,
fabricamos después

CONCEPTOS TEÓRICOS (I)

Un Pulso de luz es una onda electromagnética
No hay circulación de corriente eléctrica, sino
propagación de luz (en pulsos y modos)
Cada pulso de luz es un campo electromagnético enpropagación o MODO
LOS PULSOS DE LUZ SE PROPAGAN EN UN MEDIO
ESPECÍFICO: FIBRA ÓPTICA
Diseñamos primero,
fabricamos después

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CONCEPTOS TEÓRICOS (II)

Señal óptica
Transmisor
electro-óptico
Diodo LED o
LASER

Receptor
electro-óptico

Cable de FO

Fotodiodo

Conectores de FO
Diseñamos primero,
fabricamos después

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FRECUENCIASY LONGITUDES DE ONDA
FRECUENCIAS
c = λ·f
Altas Frecuencias

100 Km 10 Km

λ

1 Km

100 m

10 m

c = λ/T

Microondas

1m

1 dm

1 cm

Infrarojos

1 mm

Visible Ultravioleta

100 µm 10 µm 1 µm 100 nm 10 nm

Rayos X

1 nm 100 pm 10 pm

F
10 k

100 k

1M

10 M

100 M

1.5 µm 1.4

1G

1.3

10 G

1.2

100 G

1.1

1T

1

10 T

...

900nm 800

Ventanas de la FO
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100 T

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700

600

500

Diseñamos primero,
fabricamos después

ÍNDICE DE REFRACCIÓN (I)

Indice de refracción teórico de un medio: relación
entre la velocidad de la luz en el vacío c y la
velocidad de la luz en el medio vp.
n = c / vp
c = 300.000 Km/seg
Vidrio de la f.o. Comercial: n=1,44

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n depende de la λ en el medio⇒ Existen variaciones
en la velocidad de propagación de la onda de primeroa
luz ,
Diseñamos
través de un mismo medioTELNET-RI
de propagación. fabricamos después
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ÍNDICE DE REFRACCIÓN (II)

Si Vp no es constante ⇒ las ondas de luz emplean
distintos tiempos en recorrer la misma distancia física
en la f.o.
El tiempo que emplea el pulso lumínico en propagarse
depende de un nuevofactor que es el Índice de
refracción de grupo ng
Diseñamos primero
ng > nm (1,4466 frente a 1,4616 a 1300nm) fabricamos ,después
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LONGITUDES DE ONDA: LASER-LED

Longitudes de onda
LED
Diodo láser
850 nm
1300nm
1300 nm
1550 nm

Comparacion Laser-LED
LED

Diodo laser

Más barato

Más caro

Multimodo

Monomodo

Ancho espectral
LED
Diodo láser40-80 nm
1-2 nm

Diseñamos primero,
fabricamos después

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REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN (I)

REFRACCIÓN: Cambio de velocidad, dirección y
sentido que sufre una onda de luz al incidir sobre otro
medio. La propagación de la onda prosigue por el
segundo medio.
REFLEXIÓN: Cambio de dirección y sentido que sufre
una onda de luz al incidir sobre otro medio con n
menor. Lapropagación de la onda prosigue por el
medio inicial.
Diseñamos primero,
fabricamos después

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REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN (II)

1

1

2

θ1

n1
n2 < n1
θ2

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1) Rayo incidente
2) Rayo reflejado
3) Rayo refractado

El rayo se aleja de la normal
Si θ1 crece θ2 decrece
Por encima de cierto ángulo θc sólo hay reflexión: Angulo crítico.

θc = 1/sen (n2/n1)10

Diseñamos primero,
fabricamos después

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CARACTERIZACIÓN DE LAS F.O.

Parámetros geométricos
–
–
–

Diámetro del núcleo
Diámetro del revestimiento o cubierta
Diámetro del recubrimiento primario

Parámetros estructurales
–
–
–

Apertura numérica
Perfil de la fibra óptica
Longitud de onda límite

Parámetros fundamentales de transmisión
–
–

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