Fibra óptica

CAPITULO 4. FIBRA OPTICA

Aplicaci´n a la que se destine, precisando el uso de fibras de determinada calidad. o Perfil del ´ ındice de refracci´n. o N´mero de nodos transmitidos. u Materiales que componen el n´cleo y la corteza. u La fibra ´ptica puede ser aprovechada de dos modos distintos para la transmisi´n: en o o monomodo o en multimodo. En la transmisi´n monomodo un solo haz de luz esacoplado o a la fibra. Dado que la probabilidad de interferencia es m´ ınima, permite velocidades de transmisi´n bastante altas, y requiere un di´metro de n´cleo peque˜o (80 µm, o menos). o a u n La dispersi´n de la luz es m´ o ınima, puesto que el NA es muy peque˜o. La clasificaci´n de n o una fibra monomodo es dependiente de tres factores: La naturaleza del material y su correspondiente ´ ındice derefracci´n o La longitud de onda de operaci´n. o Las caracter´ ısticas geom´tricas y ´pticas. e o En la transmisi´n multimodo, la fibra recibe acople de varios haces de luz al mismo o tiempo, cada uno con un ´ngulo de incidencia distinto. Como los ´ngulos de incidencia a a deben estar bien definidos y en general son mayores que en el monomodo, el ´ ındice NA debe ser mayor y por lo tanto su di´metrotambi´n debe crecer. Generalmente el di´metro a e a de la chaqueta de la fibra multimodo es de 125µm. El n´cleo y la corteza son de s´ u ılice, pero el n´cleo se dopa de tal forma que el ´ u ındice de refracci´n presenta una forma casi o parab´lica. La apertura num´rica m´xima se espera que oscile entre 0.18 y 0.23 para las o e a fibras que resuenan en la regi´n de los 850nm y entre 0.15 y 0.20 parafibras usadas con o transmisiones ´pticas en la regi´n de los 1300 nm. En cualquier caso, el valor nominal o o no debe exceder en 2 % el valor est´ndar. Las caracter´ a ısticas de transmisi´n de una fibra o multimodo dependen exclusivamente de la longitud de onda de operaci´n. Se presenta un o rango estable de operaci´n entre los 10 y los 35 ◦ C de Temperatura. o La Fibra ´ptica est´ disponible en tresformas b´sicas. Los tipos de fibra ´ptica se o a a o describen a continuaci´n: o Multimodo escalonada (secci´n 4.10), o multimodo de ´ ındice gradual (secci´n 4.11), y o monomodo (secci´n 4.12). o

4.10.

Fibra Multimodo de Indice Escalonado.

En este tipo de fibra, el centro tiene un ´ ındice refractivo uniforme a lo largo. Generalmente tiene un di´metro de n´cleo de 100µm a 500µm, como se veen la figura 4.14. a u Las caracter´ ısticas se describen en la siguiente tabla:

4.11. FIBRA MULTIMODO DE INDICE GRADUAL:

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Figura 4.14: Fibra de ´ ındice escalonado ´ Tabla 4.1: Caracter´ ısticas para Fibra Optica de ´ ındice escalonado. Par´metro a Valor Ancho de Banda (B) 100M Hz/Km P´rdidas e 5 a 20dB/Km. Di´metro N´cleo a u 200 a 1000µm Fuente LED Longitud de Onda λ 660 − 1060nm.4.11.

Fibra Multimodo de Indice Gradual:

En este tipo de fibra, el n´cleo tiene un ´ u ındice refractivo que disminuye gradualmente con el incremento de la distancia desde el centro de la fibra. Esto tiene generalmente un di´metro de n´cleo de 50µm, como se ve en la figura 4.16. a u Las caracter´ ısticas se describen en la siguiente tabla: ´ Tabla 4.2: Caracter´ ısticas para Fibra Optica de ´ındice graduado. Par´metro a Valor Ancho de Banda (B) 4GHz/Km. P´rdidas e 0,3 a 0,5dB/Km Di´metro N´cleo a u 8 a 10µm Fuente Emisores espec´ ıficos Longitud de Onda λ 1330 − 1550nm. Existe un mecanismo especial de transmisi´n en multimodo con ´ o ındice graduado. En este caso, el ´ ındice de refracci´n es manipulado de manera radial parab´lica de tal forma que o o act´a como un elemento deconvergencia en los haces transmitidos, de manera peri´dica. u o Sin embargo, los haces tardan m´s tiempo en atravesar este tipo de fibra, a causa de las a variaciones del mismo ´ ındice de refracci´n. Como es de esperarse, las p´rdidas en este tipo o e de fibra son mucho menores que en la fibra multimodo normal, compensando su alto costo de fabricaci´n (ver figura 4.19). o Es de vital importancia la...